A membrán összecsukásának elmélete



az membrán-összecsukási elmélet javasolja, hogy az organellák membránjai a plazmamembrán expanziójából és invaginációjából származnak. J. Robertson, az elektronmikroszkópos úttörő, 1962-ben észrevette, hogy számos intracelluláris test szerkezete vizuálisan azonos a plazmamembránnal.. 

A sejteket határoló struktúra ötlete közvetlenül a "sejt" fogalma után keletkezett, amelyre több vizsgálatot is végeztünk az említett szerkezet jellemzőinek tisztázására..

index

  • 1 A plazma membrán
  • 2 A membránhajtás elméletének előzményei
    • 2.1 Elektrofiziológiai vizsgálatok
  • 3 Elektronmikroszkópos vizsgálatok
  • 4 Mi a membrán összecsukható elmélete??
  • 5 Az elmélet fontossága
  • 6 Referenciák

A plazma membrán

A plazmamembrán egy olyan struktúra, amelyet egy kettős réteg foszfolipidek alkotnak úgy, hogy a poláris csoportok a citoszol és az extracelluláris közeg felé irányulnak, míg az apoláris csoportok a membrán belseje felé vannak szervezve..

Fő feladata az eukarióta és a prokarióta sejtek meghatározása, mivel fizikailag elválasztja a citoplazmat az extracelluláris közegtől..

Szerkezeti funkciója ellenére jól ismert, hogy a membrán nem statikus, hanem rugalmas és dinamikus akadály, ahol a sejtek számára lényeges folyamatok nagy számban jelentkeznek.

Néhány folyamat, amely a membránban zajlik, a citoszkeleton rögzítése, a molekulák szállítása, a jelátvitel és a más sejtekkel való kapcsolat a szövetek kialakítása érdekében. Ezen túlmenően számos organellának van egy membránja is, amelyben más, nagy jelentőségű folyamatok jelentkeznek.

A membránhajtás elméletének előzményei

Elektrofiziológiai vizsgálatok

Régen, mielőtt Robertson 1962-ben jött létre a membránhajtás elméletével, először tanulmányokat végeztünk annak meghatározására, hogy milyen a szerkezet. Az elektronmikroszkóp hiányában az elektrofiziológiai vizsgálatok domináltak, amelyek közül az alábbiak:

1895

Overton megjegyezte, hogy a lipidek könnyebben keresztezik a sejtmembránt, mint más természetű molekulák, ezért arra a következtetésre jutottak, hogy a membránt többnyire lipidekkel kell összeállítani..

1902

J. Bernstein bemutatta a hipotézisét, amely szerint a sejtek olyan szabad ionokkal rendelkező oldatból álltak, amelyeket egy vékony réteg határolt meg, amelyet a feltöltött molekulák áthatolhattak.

1923

Fricke mérte az eritrocita membrán kapacitását a töltések tárolására (kapacitás), és megállapította, hogy ez az érték 0,81 μF / cm.2.

Később megállapították, hogy más típusú sejtek membránjai hasonló kapacitási értékeket mutatnak, ezért a membránnak egységes szerkezetnek kell lennie.

1925

Gorter és Grendel mikroszkóp segítségével mérték az emlős eritrociták területét. Ezután az ismert sejtek számából kivonták a lipideket, és megmértük az általuk elfoglalt területet.

Ennek eredményeként 1: 2 sejt: membrán arányt kaptunk. Ez azt jelentette, hogy a sejtmembrán kettős szerkezet volt, és így a "lipid kettős réteg" kifejezés jött létre..

1935

Az 1935-ben végzett korábbi vizsgálatok arra utalnak, hogy a membránban fehérjék vannak jelen, ami Danielli és Davson a Sandwich modellt vagy a Protein-Lipid-Protein modellt javasolta..

E modell szerint a plazmamembrán két foszfolipidrétegből áll, amelyek két réteg fehérje között vannak, amelyek a membránnal elektrosztatikus kölcsönhatásokkal kapcsolódnak..

Elektronmikroszkópos vizsgálatok

1959-ben, az elektronikus mikroszkópos megjelenésnek köszönhetően, J. David Robertson elegendő bizonyítékot gyűjtött a Gorter és Grendel (1925) és Danielli és Davson (1935) által javasolt modellek megerősítésére és kiegészítésére, valamint az "Egységes membrán" modelljének emelésére..

Ez a modell megtartja a lipid kettősréteg Danielli és Davson által javasolt modell jellemzőit, a fehérje réteg variációjával, amely ebben az esetben aszimmetrikus és folytonos. .

Mi a membrán összecsukható elmélete??

Az elektronikus mikroszkóp megérkezése meglehetősen világos elképzelést kapott arról, hogyan alakult ki a plazma membrán.

Azonban ezt a tényt több intracitoplazmatikus membrán vizualizációja kísérte, amelyek intracelluláris rekeszeket képeztek, ami 1962-ben Robertson számára a "membrán összecsukásának elméletét" javasolta..

A membránhajtás elmélete az, hogy a plazmamembrán felemelte a felületét és invaginálta az intracitoplazmás membránok kialakulását, ezek a membránok olyan molekulákat vettek körül, amelyek a citoszolban voltak, így az organellákból származnak..

Ezen elmélet szerint a nukleáris boríték, az endoplazmatikus retikulum, a Golgi készülék, a lizoszómák és a vakuolok így származhattak volna.

A plazmamembrán és a fent említett három első organellum közötti folytonosságot különböző sejttípusokban végzett elektronmikroszkópos vizsgálatokkal igazolták.

Azonban Robertson elméletében azt is javasolta, hogy a vezikulusok, mint például a lizoszómák és a vakuolok, szintén invaginációkból származnak, amelyek ezt követően elkülönültek a membrántól..

A membrán összecsukható elméletének jellemzői miatt ez az 1959-ben önmagában javasolt membránmodell kiterjesztésének tekinthető..

A Robertson által készített mikroszkópok azt mutatják, hogy ezek a membránok egyenlőek, ezért meglehetősen hasonló összetételűek.

Az organellák specializációja azonban jelentősen módosítja a membránok összetételét, ami csökkenti a biokémiai és molekuláris szinten közös tulajdonságaikat..

Hasonlóképpen fennmarad az a tény, hogy a membránok fő funkciója stabil vizes közegként szolgál.

Az elmélet fontossága

Az 1895 és 1965 között elvégzett vizsgálatoknak köszönhetően, különösen a J.D. Robertson hangsúlyozta a sejtmembránok fontosságát.

Egységes modelljéből a membrán alapvető szerepe a sejtek szerkezetében és működésében kezdett hangsúlyozni, olyan mértékben, hogy ennek a szerkezetnek a tanulmányozása alapvető kérdés a jelenlegi biológiában..

Most, a membrán-összecsukási elmélet hozzájárulását illetően, ez jelenleg nem elfogadható. Ugyanakkor abban az időben, amikor a területen több szakértő jött létre, aki nemcsak a sejtmembránok eredetét, hanem maga az eukarióta sejt eredetét is kiderítette, ahogy Lynn Margulis 1967-ben emelte az endoszimbiotikus elméletet.

referenciák

  1. Lodish H, Berk A, Kaiser C et al. Molekuláris sejtbiológia. Vol 39. 8th ed .; 2008.
  2. Heuser JE. J. David Robertson emléke. Am. Soc. Cell Biol. Heuserlab.wustl.edu-ból származik.
  3. Lee A. Membránszerkezet. Curr. Biol., 11 (20): R811-R814. doi: 10.1083 / jcb.91.3.189s.
  4. Gupta GP. Növényi sejtbiológia. Discovery Kiadó; 2004. A books.google.
  5. Heimburg T. Membranes-An Bevezetés. Therm Biophys Membr. (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
  6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Tekintse át a biológiai membránok szerkezetének jelenlegi modelljeit. J Cell Biol.