Teori lipatan membran

The Teori lipatan membran Ia mencadangkan bahawa membran organelle sel eukariotik berasal dari pengembangan dan penyebaran membran plasma.

J.D. Robertson, perintis dalam mikroskopi elektronik, melihat pada tahun 1962 bahawa beberapa badan intraselular mempunyai struktur visual yang sama dengan membran plasma. 

Idea struktur yang membatalkan sel -sel timbul sejurus selepas konsep "sel" timbul, jadi beberapa kajian dijalankan untuk memahami ciri -ciri struktur tersebut.

Membran plasma

Membran plasma adalah struktur yang dibentuk oleh lapisan dua fosfolipid yang dianjurkan sedemikian.

Fungsi utamanya adalah untuk menentukan sel -sel, kedua -dua eukariota dan prokariota, kerana secara fizikal memisahkan sitoplasma dari medium ekstraselular.

Walaupun fungsi strukturnya, diketahui sangat baik bahawa membran tidak statik, tetapi merupakan halangan yang elastik dan dinamik di mana sebilangan besar proses yang sangat diperlukan untuk sel berlaku.

Beberapa proses yang berlaku dalam membran adalah penangkapan sitoskeleton, pengangkutan molekul, atau isyarat dan sambungan dengan sel -sel lain untuk membentuk tisu. Di samping itu, pelbagai organel juga mempunyai membran di mana proses lain yang sangat penting berlaku.

Latar belakang teori lipat membran

Kajian elektrofisiologi

Jauh sebelum Robertson datang untuk mencadangkan teori lipat membran pada tahun 1962, kajian telah dijalankan untuk menentukan struktur ini. Tanpa ketiadaan mikroskop elektronik, kajian elektrofisiologi mendominasi, antaranya:

1895

Overton menyedari bahawa lipid melintasi membran sel lebih mudah daripada molekul sifat lain, oleh itu, menyimpulkan bahawa membran harus disusun, kebanyakannya, lipid.

1902

J. Bernstein membentangkan hipotesisnya, yang menyebutkan bahawa sel -sel terdiri daripada penyelesaian dengan ion bebas yang dibatasi oleh kalis air lapisan nipis ke molekul yang dikenakan.

1923

Fricke mengukur kapasiti membran erythrocyte untuk menyimpan beban (kapasitans), menentukan bahawa nilai ini adalah 0.81 μf/cm².

Seterusnya, telah ditentukan bahawa membran sel -sel lain mempunyai nilai kapasitansi yang sama, oleh itu, membran harus menjadi struktur unit.

1925

Gorter dan Grendel mengukur kawasan erythrocytes mamalia dengan bantuan mikroskop. Kemudian mereka mengeluarkan lipid sejumlah jenis sel yang diketahui dan mengukur kawasan yang mereka diduduki.

Hasil daripada hubungan sel 1: 2: membran. Ini bermakna bahawa membran sel adalah struktur ganda, sehingga muncul istilah "lipid bilayer".

1935

Kajian terdahulu hingga 1935 mencadangkan kehadiran protein dalam membran, ini membawa Danielli dan Davson untuk mencadangkan model sandwic, atau model protein-lipid-protein.

Menurut model ini, membran plasma terdiri daripada dua lapisan fosfolipid yang antara dua lapisan protein, yang dikaitkan dengan membran oleh interaksi elektrostatik.

Kajian mikroskopi elektronik

Pada tahun 1959, terima kasih kepada kemunculan mikroskopi elektronik, J. David Robertson mengumpulkan bukti yang mencukupi untuk mengesahkan dan melengkapkan model Gorter dan Grendel (1925) dan Danielli dan Davson (1935), dan mencadangkan model "unit membran".

Model ini mengekalkan ciri -ciri model yang dicadangkan oleh Danielli dan Davson dari lipid bilayer, dengan variasi lapisan protein yang, dalam kes ini, adalah asimetrik dan tidak berterusan.

Bagaimana dengan teori lipatan membran adalah mengenai?

Ketibaan mikroskopi elektronik yang dibenarkan mempunyai idea yang jelas tentang bagaimana membran plasma terbentuk.

Walau bagaimanapun, fakta ini disertai dengan visualisasi membran intra -intra yang membentuk petak intrasel, yang menyebabkan Robertson pada tahun 1962 untuk mencadangkan teori teori lipatan membran.

Teori lipat membran adalah bahawa membran plasma meningkatkan permukaannya dan diserang untuk menimbulkan membran intrachitoplasmic, membran ini dikelilingi molekul yang berada di sitosol dan berasal dari organel.

Menurut teori ini, sampul nuklear, retikulum endoplasma, Golgi, lysosomes dan alat vacuolas mungkin berasal dari cara ini.

Kesinambungan yang wujud antara membran plasma dengan tiga organel pertama yang disebutkan di atas telah disahkan melalui kajian mikroskopi elektronik dalam jenis sel yang berbeza.

Walau bagaimanapun, Robertson juga mencadangkan dalam teorinya bahawa organel vesikular, seperti lisosom dan vakum, juga berasal dari invaginations yang kemudian dipisahkan dari membran.

Oleh kerana ciri -ciri teori lipat membran, ia dianggap sebagai lanjutan dari model membran kesatuan yang dicadangkannya pada tahun 1959.

Mikrograf yang diambil oleh Robertson menunjukkan bahawa semua membran ini sama dan, oleh itu, harus mempunyai komposisi yang serupa.

Walau bagaimanapun, pengkhususan organel mengubah komposisi membran, yang mengurangkan sifat yang mereka ada pada tahap biokimia dan molekul.

Begitu juga, hakikat bahawa membran adalah yang utama untuk berfungsi sebagai penghalang yang stabil untuk media berair dikekalkan.

Kepentingan teori ini

Terima kasih kepada semua ujian yang dijalankan antara 1895 dan 1965, terutamanya kajian mikroskopi yang dijalankan oleh J.D. Robertson, kepentingan membran sel ditekankan.

Dari model unitnya, peranan penting yang memainkan membran dalam struktur dan fungsi sel -sel mula diserlahkan, sehingga kajian struktur ini dianggap sebagai tema asas dalam biologi semasa.

Sekarang, pada masa ini teori seperti itu tidak mempunyai penerimaan.

Walau bagaimanapun, pada masa dia menimbulkan lebih banyak pakar di kawasan yang cuba menjelaskan asal -usul bukan hanya membran sel, tetapi juga asal -usul sel eukariotik itu sendiri, seperti yang dilakukan oleh Lynn Margulis pada tahun 1967 dengan meningkatkan teori endosimbiotik.

Rujukan

1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, et al. (2008). Biologi sel molekul. 
2. Heuser j.Dan. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Dalam ingatan j. David Robertson. Diambil dari Heuserlab.Wustl.Edu.
3. Baca a. (2001). Struktur membran. Curr. Biol.