La differenza fondamentale tra protoplasti e sferoplasti è che i protoplasti sono cellule vegetali o microbiche generate rimuovendo completamente la parete cellulare, mentre gli sferoplasti sono cellule vegetali o microbiche generate rimuovendo parzialmente la parete cellulare.
Una parete cellulare è uno strato strutturale e difensivo che circonda alcuni tipi di cellule. Si trova all'esterno della membrana cellulare. Può essere resistente, flessibile o rigido. La parete cellulare normalmente fornisce supporto strutturale e protezione alle cellule. Inoltre, può fungere da meccanismo di filtraggio. Le pareti cellulari sono assenti nelle cellule animali. Ma le pareti cellulari sono presenti in altri organismi come alghe, funghi, piante e batteri. I protoplasti e gli sferoplasti sono due forme alterate di cellule vegetali o microbiche da cui la parete cellulare è stata completamente o parzialmente rimossa.
Cosa sono i protoplasti?
I protoplasti sono generati strappando la parete cellulare dalle cellule vegetali, batteriche o fungine attraverso mezzi meccanici, chimici o enzimatici. Protoplasto è un termine biologico che è stato coniato da Hanstein per la prima volta nel 1880. Ci sono diversi enzimi che sono disponibili quando si isola il protoplasto con mezzi enzimatici. Le pareti cellulari sono normalmente costituite da una varietà di polisaccaridi. I protoplasti possono essere generati degradando le pareti cellulari con una miscela di appropriati enzimi di degradazione dei polisaccaridi. Esempi di alcuni di questi enzimi sono cellulasi, pectinasi, xilanasi (cellule vegetali), lisozima, N, O-diacetilmuramidasi, lisostafina (batteri gram-positivi) e chitinasi (cellule fungine). Dopo la successiva digestione della parete cellulare, il protoplasto diventa molto sensibile allo stress osmotico. Pertanto, la digestione della parete cellulare e la conservazione del protoplasto devono essere eseguite in una soluzione isotonica per prevenire la rottura della membrana plasmatica.
Figura 01: Protoplasti
Inoltre, i protoplasti sono preziosi strumenti di ricerca che possono essere utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni. Le applicazioni dei protoplasti sono lo studio della biologia della membrana, delle variazioni somaclonali nei tessuti vegetali, della trasformazione del DNA, della riproduzione vegetale (coltura di tessuti ibridi) e della selezione cellulare attivata dalla fluorescenza (FACS).
Cosa sono gli sferoplasti?
Gli sferoplasti sono cellule vegetali o microbiche generate rimuovendo parzialmente le pareti cellulari. Gli sferoplasti sono solitamente costituiti da cellule batteriche come batteri gram-negativi e cellule fungine come i lieviti. Gli sferoplasti conservano solo una parte della loro parete cellulare. Nel caso degli sferoplasti batterici gram-negativi, il componente peptidoglicano della parete cellulare è stato rimosso, ma il componente della membrana esterna non è stato rimosso. Il metodo utilizzato per formare lo sferoplasto dipende dal tipo di cellula. Le cellule fungine possono formarsi dopo il trattamento con chitinasi, liticasi o β glucuronidasi, mentre le cellule vegetali formano sferoplasti dopo il trattamento con pectinasi, cellulasi e xilanasi. Inoltre, gli sferoplasti batterici si formano dopo il trattamento con antibiotici come fosfomicina, vancomicina, moenomicina, lattivicina e antibiotici β-lattamici. I batteri Gram-negativi possono anche essere trattati con lisozima in presenza di EDTA per formare sferoplasti.
Figura 02: Sferoplasti
Le varie applicazioni degli sferoplasti includono la scoperta di antibiotici che inibiscono la biosintesi della parete cellulare, lo studio della funzione dei canali ionici batterici attraverso una tecnica chiamata patch clamping, la trasfezione di cellule animali e la facilitazione della lisi cellulare.
Quali sono le somiglianze tra protoplasti e sferoplasti?
- Protoplasti e sferoplasti sono due forme alterate di cellule vegetali o microbiche da cui la parete cellulare è stata completamente o parzialmente rimossa.
- Entrambi sono di forma sferica.
- Entrambi sono estremamente sensibili agli shock osmotici e meccanici.
- La digestione e la conservazione della parete cellulare di entrambi devono essere eseguite in una soluzione isotonica per prevenire la rottura della membrana plasmatica.
- Sono normalmente preparati in condizioni di laboratorio.
- Hanno una vasta gamma di applicazioni.
Qual è la differenza tra protoplasti e sferoplasti?
I protoplasti sono cellule vegetali o microbiche generate spogliando completamente la parete cellulare, mentre gli sferoplasti sono cellule vegetali o microbiche generate spogliando parzialmente la parete cellulare. Pertanto, questa è la differenza chiave tra protoplasti e sferoplasti. Inoltre, i protoplasti sono delimitati da un'unica membrana, mentre gli sferoplasti sono delimitati da due membrane.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra protoplasti e sferoplasti in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Protoplasti vs Sferoplasti
Protoplasti e sferoplasti si riferiscono a forme alterate di cellule vegetali, batteriche o fungine. I protoplasti sono cellule vegetali o microbiche generate spogliando completamente la parete cellulare, mentre gli sferoplasti sono cellule vegetali o microbiche generate spogliando parzialmente la parete cellulare. Quindi, questo riassume la differenza tra protoplasti e sferoplasti.
