Membranų sulenkimo teorija



The membranos sulankstymo teorija siūlo, kad organelių membranos kiltų iš plazmos membranos išplitimo ir įsiskverbimo. J.D Robertsonas, elektronų mikroskopijos pionierius, 1962 m. Pastebėjo, kad keletas ląstelių ląstelių buvo vizualiai identiška plazmos membranai.. 

Idėja apie ląsteles ribojančią struktūrą atsirado iš karto po to, kai atsirado „ląstelės“ sąvoka, kuriai atlikti buvo atlikti keli tyrimai, siekiant išsiaiškinti minėtos struktūros savybes..

Indeksas

  • 1 Plazmos membrana
  • 2 Membranų sulankstymo teorijos pirmtakai
    • 2.1 Elektrofiziologiniai tyrimai
  • 3 Elektronų mikroskopijos tyrimai
  • 4 Kokia yra membranos sulankstymo teorija??
  • 5 Šios teorijos svarba
  • 6 Nuorodos

Plazmos membrana

Plazminio membrana yra struktūra, sudaryta iš dvigubo fosfolipidų sluoksnio, organizuoto taip, kad polinės grupės yra orientuotos į citozolį ir ekstraląstelinę terpę, o apolinės grupės yra organizuotos į membranos vidų..

Jo pagrindinė funkcija yra nustatyti eukariotines ir prokariotines ląsteles, nes jos fiziškai atskiria citoplazmą nuo ekstraląstelinės terpės..

Nepaisant savo struktūrinės funkcijos, gerai žinoma, kad membrana nėra statinė, bet yra elastinga ir dinamiška barjeras, kur daugelis ląstelei būtinų procesų vyksta.

Kai kurie procesai, vykstantys membranoje, yra cytoskeleto įtvirtinimas, molekulių pervežimas, signalizavimas ir ryšys su kitomis ląstelėmis, kad būtų suformuoti audiniai. Be to, įvairūs organeliai taip pat turi membraną, kurioje vyksta kiti labai svarbūs procesai.

Membranų sulankstymo teorijos pirmtakai

Elektrofiziologiniai tyrimai

Dar ilgai, kol Robertsonas 1962 m. Sugalvojo membraninio lankstymo teoriją, pirmiausia buvo atlikti tyrimai, siekiant nustatyti, kokia struktūra buvo panaši. Nesant elektronų mikroskopo, vyrauja elektrofiziologiniai tyrimai, tarp kurių:

1895 m

Overtonas pažymėjo, kad lipidai lengviau kerta ląstelių membraną nei kitos rūšies molekulės, todėl daroma išvada, kad membrana turėtų būti sudaryta daugiausia iš lipidų.

1902 m

J. Bernstein pristatė savo hipotezę, kurioje minėta, kad ląstelės susideda iš tirpalo su laisvaisiais jonais, kuriuos riboja plonas sluoksnis, nepralaidus minėtoms įkrautoms molekulėms..

1923 m

Fricke matavo eritrocitų membranos talpą laikyti įkrovimus (talpa), nustatydama, kad ši vertė buvo 0,81 μF / cm.2.

Vėliau buvo nustatyta, kad kitų tipų ląstelių membranos turi panašias talpos vertes, todėl membrana turėtų būti vieninga struktūra.

1925 m

Gorteris ir Grendelis mikroskopu matavo žinduolių eritrocitų plotą. Tada jie išgauti lipidus iš žinomo šio ląstelių tipo skaičiaus ir matavo plotą, kurį jie užėmė.

Jie buvo gauti 1: 2 ląstelių: membranos santykis. Tai reiškė, kad ląstelių membrana buvo dviguba struktūra, todėl atsirado terminas „lipidų dvigubas sluoksnis“..

1935 m

Ankstesni tyrimai iki 1935 m. Parodė, kad membranoje yra baltymų, todėl Danielli ir Davson pasiūlė „Sandwich“ arba „Protein-Lipid-Protein“ modelį.

Pagal šį modelį plazmos membrana susideda iš dviejų fosfolipidų sluoksnių, kurie yra tarp dviejų baltymų sluoksnių, kurie yra susiję su membrana elektrostatinės sąveikos būdu..

Elektroninių mikroskopijos tyrimai

1959 m., Dėka elektroninės mikroskopijos, J. David Robertsonas surinko pakankamai įrodymų, patvirtinančių ir papildydamas Gorterio ir Grendelio (1925) bei Danielli ir Davson (1935) pasiūlytus modelius ir pakelti „Unitary Membrane“ modelį..

Šis modelis išlaiko Danielio ir Davsono lipidų dvigubo sluoksnio modelio, kuriam būdingas baltymų sluoksnis, kuris šiuo atveju yra asimetriškas ir nepertraukiamas, charakteristika. .

Kas yra membranos sulankstymo teorija??

Elektroninės mikroskopijos atvykimas leido turėti pakankamai aiškią idėją, kaip susidarė plazmos membrana.

Tačiau šį faktą lydėjo daugelio intracitoplazminių membranų vizualizacija, kurios sudarė ląstelių ląsteles, todėl 1962 m. Robertsonas pasiūlė „membraninės sulankstymo teoriją“..

Membranų sulankstymo teorija yra ta, kad plazmos membrana padidino jo paviršių ir invaginavo, kad sukurtų intracitoplazmines membranas. Šios membranos apsupo molekulių, kurios buvo citozolyje, kilusios iš organelių..

Pagal šią teoriją tokiu būdu galėjo kilti branduolinis apvalkalas, endoplazminis tinklas, Golgi aparatas, lizosomos ir vakuolai.

Nepertraukiamumas tarp plazmos membranos ir pirmųjų trijų pirmiau minėtų organelių buvo patvirtintas elektronų mikroskopijos tyrimais įvairiuose ląstelių tipuose..

Tačiau Robertsonas savo teorijoje taip pat pasiūlė, kad vezikuliniai organeliai, tokie kaip lizosomos ir vakuolai, taip pat kilo iš invaginacijų, kurios vėliau buvo atskirtos nuo membranos..

Dėl membranos sulankstymo teorijos savybių tai laikoma vieningo membraninio modelio, kurį jis pats pasiūlė 1959 m..

Mikrografai, kuriuos paėmė Robertsonas, rodo, kad visos šios membranos yra lygios ir todėl turi būti gana panašios.

Tačiau organelių specializacija žymiai keičia membranų sudėtį, kuri mažina jų bendras savybes biocheminiu ir molekuliniu lygiu.

Taip pat išlaikoma, kad membranų pagrindinė funkcija yra stabilus barjeras vandeninėms terpėms.

Šios teorijos svarba

Dėl visų bandymų, atliktų nuo 1895 iki 1965 m., Ypač J.D. Robertsonas pabrėžė ląstelių membranų svarbą.

Nuo savo vieningo modelio buvo pabrėžtas esminis membranos vaidmuo ląstelių struktūroje ir funkcijose tiek, kad šios struktūros tyrimas laikomas esminiu dabartinės biologijos klausimu..

Dabar, atsižvelgiant į membranos sulankstymo teorijos indėlį, šiuo metu tai nepriimama. Tačiau tuo metu, kai jis paskatino daugiau šios srities ekspertų, kurie siekė išsiaiškinti ne tik ląstelių membranų kilmę, bet ir pačios eukariotinės ląstelės kilmę, kaip ir Lynn Margulis 1967 m..

Nuorodos

  1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, et al. Molekulinės ląstelės biologija. Vol 39. 8th ed .; 2008 m.
  2. Heuser JE. J. David Robertsono atmintyje. Am Soc Cell Biol. 1995: 11-13. Paimta iš heuserlab.wustl.edu.
  3. Lee A. Membraninė struktūra. Curr Biol., 2001, 11 (20): R811-R814. doi: 10.1083 / jcb.91.3.189s.
  4. Gupta GP. Augalų ląstelių biologija. „Discovery“ leidykla; 2004 m. Paimta iš books.google.
  5. Heimburgas T. Membranes-An Įvadas. Therm Biophys Membr. 2007; (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
  6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Peržiūrėkite dabartinius biologinių membranų struktūros modelius. J Cell Biol.