Kalvon taittamisen teoria



kalvon taittoteoria ehdottaa, että organellien kalvot syntyivät plasmamembraanin laajentumisesta ja invaginaatiosta. J.D Robertson, elektronimikroskopian edelläkävijä, huomasi vuonna 1962, että useilla solunsisäisillä elimillä oli visuaalisesti sama rakenne kuin plasmamembraanilla. 

Ajatus soluista rajaavasta rakenteesta syntyi heti "solun" käsitteen syntymisen jälkeen, johon tehtiin useita tutkimuksia mainitun rakenteen ominaisuuksien selvittämiseksi..

indeksi

  • 1 Plasman kalvo
  • 2 Membraanin taittamisen teorian edeltäjät
    • 2.1 Sähköfysiologiset tutkimukset
  • 3 Elektronimikroskopian tutkimukset
  • 4 Mikä on kalvon taitto-teoria??
  • 5 Tämän teorian merkitys
  • 6 Viitteet

Plasman kalvo

Plasman kalvo on rakenne, jonka muodostaa kaksinkertainen fosfolipidikerros, joka on järjestetty siten, että polaariset ryhmät ovat suunnattuja sytosolia ja solunulkoista väliainetta kohti, kun taas apolaariset ryhmät on järjestetty kalvon sisäpuolelle..

Sen päätehtävänä on määritellä sekä eukaryoottiset että prokaryoottiset solut, koska se erottaa fyysisesti sytoplasman ekstrasellulaarisesta väliaineesta.

Rakenteellisesta toiminnastaan ​​huolimatta on hyvin tunnettua, että kalvo ei ole staattinen, vaan se on joustava ja dynaaminen este, jossa suuri määrä solun kannalta välttämättömiä prosesseja tapahtuu.

Jotkin kalvossa tapahtuvat prosessit ovat sytoskeletin ankkurointi, molekyylien kuljetus, signalointi ja yhteys muihin soluihin kudosten muodostamiseksi. Lisäksi erilaisilla organelleilla on myös kalvo, jossa esiintyy muita erittäin tärkeitä prosesseja.

Membraanin taittumisen teorian edeltäjät

Elektrofysiologiset tutkimukset

Jo kauan ennen Robertsonin teoriaa kalvon taittoon vuonna 1962 tehtiin ensin tutkimuksia sen määrittämiseksi, mikä rakenne oli. Elektronimikroskoopin puuttuessa vallitsivat elektrofysiologiset tutkimukset, joista seuraavat erottuvat:

1895

Overton totesi, että lipidit ylittävät solukalvon helpommin kuin muut luonneiset molekyylit, joten päätellään, että kalvo tulisi koostua enimmäkseen lipideistä.

1902

J. Bernstein esitteli hypoteesinsa, jossa mainittiin, että solut koostuivat liuoksesta, jossa oli vapaita ioneja, joita rajasi ohut kerros, joka oli läpäisemätön mainituille varautuneille molekyyleille.

1923

Fricke mittaa erytrosyyttikalvon kapasiteettia säilyttääkseen maksut (kapasitanssi) ja totesi, että tämä arvo oli 0,81 μF / cm2.

Myöhemmin todettiin, että muiden solutyyppien kalvot esittivät samanlaisia ​​kapasitanssiarvoja, joten kalvon tulisi olla yhtenäinen rakenne.

1925

Gorter ja Grendel mittaivat nisäkkäiden erytrosyyttien alueen mikroskoopin avulla. Sitten ne uuttivat lipidit tunnetusta lukumäärästä tästä solutyypistä ja mitasivat alueen, jossa ne olivat.

Ne saatiin tuloksena 1: 2-solu: membraanisuhde. Tämä tarkoitti, että solukalvo oli kaksoisrakenne, jolloin syntyi termi "lipidikaksikerros"..

1935

Aiemmat tutkimukset vuoteen 1935 viittaavat proteiinien esiintymiseen kalvossa, mikä johti Daniellin ja Davsonin esittämään Sandwich-mallia tai Protein-Lipid-Protein -mallia.

Tämän mallin mukaan plasmamembraani koostuu kahdesta fosfolipidikerroksesta, jotka ovat kahden proteiinikerroksen välissä, jotka liittyvät kalvoon sähköstaattisten vuorovaikutusten kautta..

Elektronimikroskopian tutkimukset

Vuonna 1959 sähköisen mikroskopian ansiosta J. David Robertson keräsi tarpeeksi todisteita Gorterin ja Grendelin (1925) ja Daniellin ja Davsonin (1935) ehdottamien mallien vahvistamiseksi ja "Unitary Membrane" -mallin nostamiseksi..

Tämä malli säilyttää Daniellin ja Davsonin lipidikaksokerroksen ehdottaman mallin ominaispiirteen, jossa proteiinikerroksen vaihtelu on tässä tapauksessa epäsymmetrinen ja epäjatkuva .

Mikä on kalvon taitto-teoria??

Elektronisen mikroskoopin saapumisella oli melko selkeä käsitys siitä, miten plasmamembraani muodostui.

Tähän tosiasiaan liittyi kuitenkin monien intrasytoplasmisten kalvojen visualisointi, jotka muodostivat solunsisäisiä osastoja, mikä johti Robertsonin vuonna 1962 ehdottamaan "membraanin taittumisen teoriaa"..

Kalvon taittumisen teoria on se, että plasmamembraani lisäsi sen pintaa ja invaginoitui aikaansaamaan intrasytoplasmiset membraanit, nämä membraanit ympäröivät molekyylejä, jotka olivat sytosolissa siten alkuaineista.

Tämän teorian mukaan ydinkehä, endoplasminen reticulum, Golgi-laitteisto, lysosomit ja vakuolit olisivat voineet syntyä tällä tavalla.

Plasman kalvon ja edellä mainittujen kolmen ensimmäisen organellin välinen jatkuvuus on varmistettu elektronimikroskopian tutkimuksilla eri solutyypeissä.

Robertson ehdotti kuitenkin teoriaansa myös, että vesikulaariset organellit, kuten lysosomit ja vacuolit, syntyivät myös invaginaatioista, jotka myöhemmin erotettiin kalvosta.

Membraanin taittoteorian ominaisuuksien vuoksi tätä pidetään yhtenäisen kalvomallin laajennuksena, jonka hän itse ehdotti vuonna 1959.

Robertsonin ottamat mikrografiat osoittavat, että kaikki nämä kalvot ovat yhtä suuret ja siksi niiden koostumuksen pitäisi olla melko samanlainen.

Orgaanien erikoistuminen muuttaa kuitenkin huomattavasti kalvojen koostumusta, mikä vähentää ominaisuuksia, joita niillä on yhteisiä biokemiallisella ja molekyylitasolla.

Samoin ylläpidetään sitä tosiasiaa, että kalvojen päätehtävä toimii stabiilina esteenä vesipitoisille väliaineille.

Tämän teorian merkitys

Kaikkien vuosina 1895–1965 tehtyjen testien ansiosta erityisesti J.D. Robertson, solumembraanien merkitystä korostettiin.

Yhtenäisestä mallistaan ​​kalvon keskeinen rooli solujen rakenteessa ja toiminnassa alkoi korostua siinä määrin, että tämän rakenteen tutkimusta pidetään perustavanlaatuisena kysymyksenä nykyisessä biologiassa..

Nyt, kun otetaan huomioon kalvon taittoteorian osuus, tällä ei ole tällä hetkellä hyväksyntää. Silloin kun se johti alueen asiantuntijoihin, jotka yrittivät selvittää paitsi solukalvojen alkuperää, myös itse eukaryoottisen solun alkuperän, samoin kuin Lynn Margulis vuonna 1967 nostaessaan endosymbioottista teoriaa.

viittaukset

  1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, et ai. Molekyylisolubiologia. Vol 39. 8th ed .; 2008.
  2. Heuser JE. J. David Robertsonin muistissa. Am Soc Cell Biol. 1995: 11-13. Otettu heuserlab.wustl.edusta.
  3. Lee A. Membraanirakenne. Curr Biol. 2001, 11 (20): R811-R814. doi: 10,1083 / jcb.91.3.189s.
  4. Gupta GP. Kasvien solubiologia. Discovery-kirjasto; 2004. Otettu osoitteesta books.google.
  5. Heimburg T. Membranes-An Johdanto. Therm Biophys Membr. 2007 (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
  6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Tarkista nykyiset mallit biologisten kalvojen rakenteesta. J Cell Biol.