Teori om membranfolding



den membranfoldingsteori foreslår at membranene i organellene stammer fra ekspansjonen og invaginasjonen av plasmamembranen. J.D Robertson, pioner i elektronmikroskopi, merket i 1962 at flere intracellulære legemer hadde en struktur visuelt identisk med plasmamembranen. 

Ideen om en struktur som avgrenser cellene oppsto umiddelbart etter fremveksten av begrepet "celle", slik at flere studier ble utført for å belyse hva som kjennetegner konstruksjonen.

index

  • 1 Plasmamembranen
  • 2 Antecedenter av teorien om membranfolding
    • 2.1 Elektrofysiologiske studier
  • 3 elektronmikroskopi studier
  • 4 Hva handler membranfoldingsteorien om??
  • 5 Betydningen av denne teorien
  • 6 Referanser

Plasmamembranen

Plasmamembranen er en struktur dannet av et dobbelt lag av fosfolipider er organisert slik at det polare grupper blir orientert mot cytosol og det ekstracellulære medium, mens de ikke-polare grupper er organisert i membranen.

Hovedfunksjonen er å definere cellene, både eukaryotisk og prokaryotisk, siden den fysisk separerer cytoplasma fra det ekstracellulære medium.

Til tross for sin strukturelle funksjon, er det velkjent at membranen er ikke statisk, men dynamisk barriere er en elastisk, og hvor et stort antall viktige prosesser forekommer for cellen.

Noen prosesser som finner sted i membranen er forankring av cytoskeletet, transport av molekyler, signalering og forbindelse med andre celler for å danne vev. I tillegg har en rekke organeller også en membran der andre prosesser av stor betydning forekommer.

Antecedents av teorien om membranfolding

Elektrofysiologiske studier

Langt før Robertson kom opp med teorien om membranfolding i 1962 ble det først utført studier for å bestemme hvordan strukturen var. I fravær av elektronmikroskopet dominerte elektrofysiologiske studier, blant hvilke følgende skiller seg ut:

1895

Overton bemerkes at lipid krysse cellemembranen lettere enn andre molekyler natur, og derfor sluttes at han bør membranen være sammensatt hovedsakelig lipider.

1902

J. Bernstein presenterte sin hypotese, som nevnte at cellene besto av en løsning med frie ioner avgrenset av et tynt lag ugjennomtrengelig for de ladede molekylene.

1923

Fricke målte kapasiteten til erytrocytmembranen for å lagre ladninger (kapasitans), bestemme at denne verdien var 0,81 μF / cm2.

Senere ble det bestemt at membranene fra andre typer celler frembragte lignende kapasitansverdier, derfor skulle membranen være en enhetlig struktur.

1925

Gorter og Grendel målte området for pattedyr erythrocytter ved hjelp av et mikroskop. Da tok de lipidene ut av et kjent antall av denne celletypen og målte området de okkuperte.

De oppnådde som et resultat et 1: 2 celle: membranforhold. Dette betydde at cellemembranen var en dobbel struktur, og dermed fremkom uttrykket "lipid-dobbeltlag".

1935

Tidligere studier i 1935 foreslått at tilstedeværelsen av proteiner i membranen, og dette førte til Danielli Davson foreslå den sandwich-modellen eller modell protein-lipid-protein.

Ifølge denne modellen består plasmamembranen av to lag fosfolipider som er mellom to lag av proteiner, som er forbundet med membranen gjennom elektrostatiske interaksjoner..

Elektronmikroskopi studier

I 1959 med bruk av elektronmikroskopi, J. David Robertson samlet nok bevis for å bekrefte og utfylle modellene som foreslås av Gorter og Grendel (1925) og Danielli og Davson (1935), og foreslå modell av "Membrane Unitary".

Denne modellen har beholdt den karakteristiske foreslått av Danieli og Davson lipidbisjikt modell, med varierende protein-laget, som i dette tilfelle er asymmetrisk og diskontinuerlig .

Hva er membranfoldingsteorien om??

Ankomsten av elektronisk mikroskopi fikk lov til å ha en ganske klar ide om hvordan plasmamembranen ble dannet.

Men dette faktum sammen med den visning av flere intracytoplasmiske membraner som danner intracellulære kamre vin, som fører til Robertson i 1962 foreslått av "Theory membranen folding".

Folding teori membranen er plasmamembranen og økte overflate invaginó for å gi intracytoplasmiske membraner, ble disse membraner omgitt molekyler i cytosol og organeller som forårsaker.

Ifølge denne teorien kunne nukleær konvolutt, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparatet, lysosomer og vakuoler ha oppstått på denne måten.

Kontinuiteten som eksisterer mellom plasmamembranen med de første tre organeller nevnt ovenfor, er bekreftet ved elektronmikroskopi studier i forskjellige celletyper.

Imidlertid Robertson også foreslått i sin teori at de vesikulære organeller som lysosomer og vakuoler også stammer av invaginations separeres deretter membran.

På grunn av egenskapene til membranets foldeteknologi, betraktes dette som en forlengelse av den enhetlige membranmodellen som han selv foreslo i 1959.

Mikrografene tatt av Robertson viser at alle disse membranene er like og derfor burde ha en ganske lignende sammensetning.

Spesialiseringen av organellene endrer imidlertid betydelig sammensetningen av membranene, noe som reduserer egenskapene de har til felles på biokjemisk og molekylær nivå.

På samme måte opprettholdes det faktum at membranene har som hovedfunksjon å fungere som en stabil barriere for vandige medier.

Betydningen av denne teorien

Takket være alle testene som ble gjennomført mellom 1895 og 1965, spesielt til mikroskopi-studiene utført av J.D. Robertson ble vektlagt av cellemembraner.

Fra sin enhetlige modellen begynte å understreke den avgjørende rollen som membran struktur og funksjon av celler, til det punktet at studiet av denne strukturen er ansett som et sentralt tema i moderne biologi.

Nå, med hensyn til bidraget fra membranfoldingsteori, har dette for øyeblikket ikke aksept. Men på den tiden han ledet til flere eksperter på området prøve å finne årsaken ikke bare av cellemembraner, men også opprinnelsen til den eukaryote cellen seg selv, som det gjorde i 1967 Margulis å heve endosymbiotic teori.

referanser

  1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, et al. Molecular Cell Biology. Vol 39. 8. utgave; 2008.
  2. Heuser JE. Til minne av J. David Robertson. Er Soc Cell Biol. 1995: 11-13. Hentet fra heuserlab.wustl.edu.
  3. Lee A. Membranstruktur. Curr Biol. 2001; 11 (20): R811-R814. doi: 10,1083 / jcb.91.3.189s.
  4. Gupta GP. Plantecellebiologi. Discovery Publishing House; 2004. hentet fra books.google.
  5. Heimburg T. Membranes-En introduksjon. Therm Biophys Membr. 2007; (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
  6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Gjennomgå nåværende modeller for strukturen av biologiske membraner. J Cell Biol.