Теорија преклапања мембране



Тхе теорија преклапања мембране предлаже да мембране органела потичу од експанзије и инвагинације плазма мембране. Ј.Д Робертсон, пионир електронске микроскопије, приметио је 1962. да неколико интрацелуларних тела има структуру визуелно идентичну плазма мембрани. 

Идеја о структури која ограничава ћелије настала је одмах након појаве концепта "ћелије", за које је спроведено неколико истраживања да би се разјасниле карактеристике наведене структуре..

Индек

  • 1 Плазма мембрана
  • 2 Предлози теорије преклапања мембране
    • 2.1 Електрофизиолошке студије
  • 3 Испитивања електронске микроскопије
  • 4 О чему је реч о теорији склапања мембране??
  • 5 Значај ове теорије
  • 6 Референце

Плазма мембрана

Плазма мембрана је структура формирана двоструким слојем фосфолипида организованих на такав начин да су поларне групе оријентисане према цитосолу и екстрацелуларној средини, док су неполарне групе организоване према унутрашњости мембране.

Његова главна функција је да дефинише ћелије, и еукариотске и прокариотске, јер физички одваја цитоплазму од екстрацелуларне средине.

Упркос својој структуралној функцији, добро је познато да мембрана није статична, већ је еластична и динамичка баријера у којој долази до великог броја процеса неопходних за ћелије..

Неки процеси који се одвијају у мембрани су сидрење цитоскелета, транспорт молекула, сигнализација и веза са другим ћелијама да би се формирала ткива. Поред тога, различите органеле имају и мембрану у којој се одвијају други процеси од велике важности.

Предлози теорије преклапања мембране

Електрофизиолошке студије

Дуго пре него што је Робертсон 1962. године дошао до теорије преклапања мембране, прво су спроведена истраживања да би се одредило каква је структура била. У одсуству електронског микроскопа, доминирале су електрофизиолошке студије, међу којима се истичу:

1895

Овертон је приметио да липиди лакше прелазе ћелијску мембрану него молекуле друге природе, стога су закључили да мембрана треба да буде састављена, углавном, од липида.

1902

Ј. Бернстеин је представио своју хипотезу, у којој се наводи да се ћелије састоје од раствора са слободним јонима ограниченим танким слојем непропусним за наведене набијене молекуле..

1923

Фрицке је мјерио капацитет еритроцитне мембране за складиштење набоја (капацитивности), утврђујући да је ова вриједност 0.81 μФ / цм2.

Касније је утврђено да мембране других типова ћелија имају сличне капацитивне вредности, тако да мембрана треба да буде јединствена структура.

1925

Гортер и Грендел су мјерили подручје еритроцита сисара помоћу микроскопа. Затим су извукли липиде из познатог броја овог типа ћелија и измерили област коју су заузели.

Добили су као резултат однос 1: 2 ћелија: мембрана. То је значило да је ћелијска мембрана била двострука структура, тако да се појавио термин "липидни двослој".

1935

Претходне студије до 1935. године указале су на присуство протеина у мембрани, што је навело Даниеллија и Давсона да предложе Сандвицх модел или модел протеин-липид-протеин..

Према овом моделу, плазма мембрана се састоји од два слоја фосфолипида који се налазе између два слоја протеина, који су повезани са мембраном кроз електростатске интеракције..

Студије електронске микроскопије

Године 1959., захваљујући електронској микроскопији, Ј. Давид Робертсон је прикупио довољно доказа да би потврдио и допунио моделе које су предложили Гортер и Грендел (1925) и Даниелли и Давсон (1935), те подигао модел "Унитари Мембране"..

Овај модел задржава карактеристике модела које су предложили Даниелли и Давсон из липидног двослоја, са варијацијом протеинског слоја који је, у овом случају, асиметричан и дисконтинуиран .

О чему је реч о теорији склапања мембране??

Долазак електронске микроскопије је имао прилично јасну представу о томе како је формирана плазма мембрана.

Међутим, ова чињеница је била праћена визуализацијом вишеструких интрацитоплазматских мембрана које су формирале интрацелуларне преграде, што је довело до тога да је Робертсон 1962. године предложио "Теорију преклапања мембране"..

Теорија преклапања мембране је да је плазма мембрана повећала своју површину и инвагинирала да изазове интрацитоплазматске мембране, те мембране су окружиле молекуле који су били у цитосолу и тако произвели органеле.

Према овој теорији, нуклеарна овојница, ендоплазматски ретикулум, Голгијев апарат, лизосоми и вакуоле могли су настати на овај начин..

Континуитет који постоји између плазма мембране са прва три горе поменута органела потврђен је електронским микроскопским студијама у различитим типовима ћелија..

Међутим, Робертсон је такође предложио у својој теорији да су везикуларне органеле, као што су лизосоми и вакуоле, такође настале инвагинацијама које су се касније одвојиле од мембране..

Због карактеристика теорије савијања мембране, ово се сматра проширењем модела унитарне мембране који је он сам предложио 1959..

Микрографије које је снимио Робертсон показују да су све ове мембране једнаке и стога би требало да имају прилично сличан састав.

Међутим, специјализација органела значајно модификује састав мембрана, што смањује особине које су заједничке на биохемијском и молекуларном нивоу..

Исто тако, одржава се чињеница да мембране имају своју главну функцију да служе као стабилна баријера за водене медије.

Значај ове теорије

Захваљујући свим тестовима који су изведени између 1895. и 1965. године, посебно на микроскопским студијама које је спровео Ј.Д. Робертсон, наглашена је важност ћелијских мембрана.

Из његовог унитарног модела почела је да се наглашава суштинска улога мембране у структури и функцији ћелија, до те мере да се проучавање ове структуре сматра суштинским питањем тренутне биологије..

Сада, с обзиром на допринос теорије склапања мембране, ово тренутно нема прихватљивост. Међутим, у то време то је довело до тога да више стручњака у тој области покушава да разјасни порекло не само ћелијских мембрана, већ и порекло саме еукариотске ћелије, као што је то учинила Линн Маргулис 1967. године када је подизала теорију ендосимбиотике..

Референце

  1. Лодисх Х, Берк А, Каисер Ц, ет ал. Молецулар Целл Биологи. Вол 39. 8тх ед.; 2008.
  2. Хеусер ЈЕ. Ин Мемори оф Ј. Давид Робертсон. Ам Соц Целл Биол., 1995: 11-13. Преузето из хеусерлаб.вустл.еду.
  3. Лее А. Мембранска структура. Цурр Биол., 2001; 11 (20): Р811-Р814. дои: 10.1083 / јцб.91.3.189с.
  4. Гупта ГП. Плант Целл Биологи. Дисцовери Публисхинг Хоусе; 2004. Преузето из боокс.гоогле.
  5. Хеимбург Т. Мембранес-Ан Интродуцтион. Тхерм Биопхис Мембр. 2007; (2001): 1-13. дои: 10.1002 / 9783527611591.цх1.
  6. Стоецкениус В, Стоецкениус В, Енгелман ДМ, Енгелман ДМ. Прегледати тренутне моделе за структуру биолошких мембрана. Ј Целл Биол.