La teoría de la capa elástica para la rigidez de la pared celular vegetal revela contribuciones de la elasticidad de la pared celular y la presión de turgencia en la medición de AFM

La rigidez de una célula vegetal en respuesta a una fuerza aplicada está determinada no solo por la elasticidad de la pared celular sino también por la presión de turgencia y la geometría celular, que afectan la tensión de la pared celular. Aunque la rigidez se ha investigado utilizando microscopía de fuerza atómica (AFM) y el módulo de Young de la pared celular se ha estimado ocasionalmente utilizando la teoría de la tensión de contacto (teoría de Hertz), la existencia de tensión ha hecho que el estudio de la rigidez sea más complejo. * Un modelo alternativo es un modelo de contacto basado en la teoría de la capa elástica, en el que se supone que la pared celular es una superficie delgada y curva empujada por la presión de la turgencia.
Esta teoría permite inferir la presión de la turgencia a partir de la rigidez aparente en algunos casos. . En la fórmula unificada de la teoría de la capa elástica, la sangría AFM se describe como las contribuciones de la elasticidad de la pared celular y la presión de turgencia, mientras que la estimación de la elasticidad y la presión sigue siendo ambigua. * En el artículo "La teoría de la capa elástica para la rigidez de la pared celular vegetal revela contribuciones de la elasticidad de la pared celular y la presión de turgencia en la medición de AFM" Satoru Tsugawa, Yuki Yamasaki, Shota Horiguchi, Tianhao Zhang, Takara Muto, Yosuke Nakaso, Kenshiro Ito, Ryu Takebayashi, Kazunori Okano, Eri Akita, Ryohei Yasukuni, Taku Demura, Tetsuro Mimura, Ken'ichi Kawaguchi y Yoichiroh Hosokawa describen cómo usaron simulaciones del método de elementos finitos para verificar la fórmula de la teoría de la cubierta elástica para las células de cebolla (Allium cepa) y optimizaron aún más la fórmula para analizar la rigidez aparente observada a partir de la medición AFM basada en la teoría de la capa elástica.
* Los autores aplicaron la fórmula y las simulaciones para cuantificar con éxito la presión de turgencia y la elasticidad de una celda en la dirección del plano utilizando la curvatura de la celda y la rigidez aparente medidas por microscopía de fuerza atómica. Llegan a la conclusión de que la tensión resultante de la presión de turgencia regula la rigidez celular, que puede modificarse mediante un ligero ajuste de la presión de turgencia del orden de 0,1 MPa.
Este análisis teórico revela un camino para comprender las fuerzas inherentes a las células vegetales. * Las sondas de AFM de esfera NANOSENSORS™ SD-Sphere-NCH-S de la lista de desarrollos especiales de NANOSENSORS™ se utilizaron para las mediciones de la curva de fuerza-indentación descritas en el artículo. Se utilizaron voladizos AFM sin punta NANOSENSORS™ del tipo TL-NCH para evaluar la dependencia del radio de la punta.
* *Satoru Tsugawa, Yuki Yamasaki, Shota Horiguchi, Tianhao Zhang, Takara Muto, Yosuke Nakaso, Kenshiro Ito, Ryu Takebayashi, Kazunori Okano, Eri Akita, Ryohei Yasukuni, Taku Demura, Tetsuro Mimura, Ken'ichi Kawaguchi y Yoichiroh Hosokawa La teoría de la capa elástica para la rigidez de la pared celular vegetal revela contribuciones de la elasticidad de la pared celular y la presión de turgencia en la medición de AFM Nature Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 13044 (2022) DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-16880-2 Siga este enlace externo para leer el artículo completo: https://rdcu.
be/cSWFR Acceso abierto: el artículo "La teoría de la capa elástica para la rigidez de la pared celular vegetal revela contribuciones de la elasticidad de la pared celular y la presión de turgencia en la medición de AFM" por Satoru Tsugawa, Yuki Yamasaki, Shota Horiguchi, Tianhao Zhang, Takara Muto, Yosuke Nakaso, Kenshiro Ito, Ryu Takebayashi, Kazunori Okano, Eri Akita, Ryohei Yasukuni, Taku Demura, Tetsuro Mimura, Ken'ichi Kawaguchi y Yoichiroh Hosokawa tienen una licencia Creative Commons Attribution 4.0 International License, que permite usar, compartir, adaptar, distribuir y reproducir en cualquier medio o formato, siempre que dé el crédito apropiado al autor o autores originales y la fuente, proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito del material.
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