Mesosomernas egenskaper, typer och funktioner



den mesosomes är invaginationer på plasmamembranet hos grampositiva bakterier och vissa gramnegativa bakterier, som endast observeras i fixerade celler kemiskt för elektronmikroskopi observation.

Ursprungligen föreslog mikrobiologerna att de var organeller som hade flera funktioner. Bland dessa möjliga funktioner var de kunde delta i syntesen av cellmembran i bildandet av endosporer i replikation och segregation av DNA, andning och ämnesomsättning redox, bland andra funktioner.

För en tid erkändes att mesosomsystemet var komplext kopplat till kärnmaterial och relaterat till dess replikering.

Dessutom, eftersom de betraktades som förlängningar av det cytoplasmatiska membranet, tilldelades de funktioner i enzymatiska processer, såsom transport av elektroner.

Mesosomer var närvarande i alla Gram-positiva bakterier men var sällsynta i gramnegativa. I sistnämnden uppträdde endast om de odlades under särskilda förhållanden.

Substitutionen av kemiska fixeringsmetoder för elektronmikroskopi-studier genom cryofixeringstekniker (fixering vid låga temperaturer) kom att visa att mesosomer var egentligen felformationer av membranet på grund av kemisk fixering.

index

  • 1 historia
  • 2 Allmänna egenskaper
  • 3 typer
    • 3,1 septaler
    • 3.2 Lateral
  • 4 funktioner
    • 4.1 Energetisk och respiratorisk ämnesomsättning
    • 4.2 Kärnmembrankoppling
    • 4.3 Kärnområde
    • 4.4 Septumbildning
    • 4.5 Syntes av cellväggen
    • 4.6 Membransyntes
    • 4.7 Syntes och utsöndring av exocellulära enzymer
    • 4.8 Placering av episomen bindande till membranet
    • 4,9 DNA-upptagningsplats under transformation
  • 5 Test av mesosomernas artificiella natur
  • 6 Andra betydelser av termen mesosom
    • 6.1 Anatomi
    • 6.2 Taxonomy
  • 7 referenser

historia

De första nämnderna av mesosomiska strukturer är från början av årtiondet till 50-talet av förra seklet. Däremot döptes strukturen flera år senare av Fitz-James (1960). Denna forskare beskrev mesosomer från arter av Bacillus kemiskt fixerad.

Under 70-talet började många forskare visa att utseendet, antalet och typen av mesosomer berodde på den kemiska fixeringen av bakterier.

I 1981, Ebersold m.fl. visats experimentellt artificiell naturen hos dessa strukturer, för att studera kemiska fasta bakterier och kryogeniskt.

Nya undersökningar visar att liknande membranskada, med åtföljande uppkomsten av mesosomes, kan observeras i bakterier som har utsatts för antibiotika.

Allmänna egenskaper

Mesosomer beskrivs som invaginationer, i form av cytoplasmatiska fickor innehållande vesikel- och tubulärkluster. De beskrivs också som membranösa sprit eller som en kombination av båda typerna av strukturer.

Mesosomer uppträdde i alla Gram-positiva bakterier och endast i några Gram-negativa arter. I den senare uppträdde de bara när bakterierna växte i närvaro av och fixerades med osmiumtetroxid.

Innehållet av lipider, proteiner och kolhydrater ansågs likna det för plasmamembranet. Det fanns emellertid ibland signifikanta skillnader i fosfolipid-, karotenoid-, kolhydrat- och menakinonhalten i båda strukturerna. RNA och spår av DNA hittades också i mesosomernas kemiska sammansättning.

Typ

Två typer av mesosomer beskrivs enligt deras placering och funktion:

septal

De som deltog i bildandet av septum i celldelning och ingripit i bildandet av sporer.

Laterales

Dessa mesosomer tillskrives syntetiska och sekretoriska funktioner.

funktioner

Energetisk och respiratorisk metabolism

Många cytokemiska studier föreslog att in vivo redoxreaktioner av bakterier bodde i mesosomer. Dessa studier omfattade fläckar med vitala färger som Janus B Green och tetrazoliumföreningar.

Dock biokemiska studier tydde på att specifika oxidaser, dehydrogenaser och cytokromer, helt saknade eller i låga koncentrationer i beredningar mesosómicas.

Kärnkoppling till membranet

Det föreslogs att mesosomen lockade kärnan till cellens yta efter en process som kallades extrusion.

I färskberedda protoplaster observerades ofta fragment av mesosomala tubuli som var fästa externt till membranet. Denna union inträffade motsatt punkten på den inre ytan där kärnan kom i kontakt med membranet.

Nukleär division

Enligt resultaten av olika studier noterades att vid början av divisionen, var de två kärnorna anslutna vardera till en mesosoma.

När kärnvolymen ökar delades mesosomerna in i två och separerades sedan, antagligen bär barnkärnorna. Man trodde därför att mesosomer fungerade som en primitiv analog av den mitotiska spindeln i växt- och djurceller.

Septumbildning

Resultaten av mesosomernas deltagande vid septalbildning (septum) var tvetydiga. Enligt vissa författare var associeringen av mesosomen med septum hos vissa arter av växande bakterier ett väl etablerat faktum.

Många experimentella resultat föreslog dock att mesosomer var onödiga för celldelningsmekanismens normala funktion.

Syntes av cellväggen

Eftersom mesosomen ansågs vara associerad med växtseptumet, föreslogs att det också kunde vara involverat i syntesen av cellväggen.

Membransyntes

Det föreslogs också att mesosoma var platsen för syntes av membranet på grund av differentiell inkorporering av lipider och proteinprekursorer i mesosomales vesiklar. Det fanns dock inga avgörande bevis för att bevisa denna hypotes.

Syntes och utsöndring av exocellulära enzymer

Vissa antibiotika orsakar missbildningar som liknar de som orsakas av de kemikalier som används för att fixa bakterierna. På grund av detta var närvaron av mesosomer associerad med möjligheten att dessa strukturer hade en sekretorisk funktion av enzymer för att bryta ned antibiotika. Emellertid var det bevis som erhölls motsägelsefullt.

Anslutningsplats för episomen till membranet

Episoden är en bakteriereplikatorisk extrakromosomal enhet som kan fungera autonomt eller med en kromosom. En av funktionerna hos den förmodligen bäst testade mesosomen var att fungera som cellens bindande ställning för bakterierna.

DNA-upptagningsplats under transformation

Man trodde att mesosomen fungerade som ett organ för DNA-upptagning under transformationsprocessen. Detta antagande var dock baserat på indirekta uppgifter och inte på direkt bevis.

Test av mesosomernas artificiella natur

Bland de undersökningar som forskarna påpekade att mesosomer inte är organeller men artefakter som härrör från fixeringstekniker är:

1.- Antalet och storleken på mesosomala strukturer varierar med fixeringstekniken.

2.- Mesosomer är endast observerbara i kemiskt fixerade prover för elektronmikroskopi.

3.- Mesosomer förekommer inte i kryogeniskt fixerade bakterier.

4.- Dessa strukturer förekommer i bakterier som behandlas med vissa typer av antibiotika, vilket medför liknande skador på kemiska fixeringsmedel.

Andra betydelser av termen mesosom

Termen mesosom har andra betydelser i zoologi:

anatomi

Mesosom är en av de tre tagmata där kroppen av vissa artropoder är uppdelad, de andra två är prosoma och metasom.

taxonomi

mesosoma  är ett slag av kräftdjur som beskrivs av Otto, 1821.

referenser

  1. R.H. Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Bakteriella mesosomer: metodberoende artefakter. Arkiv av mikrobiologi.
  2. V.M. Reusch Jr, M.M. Burger (1973). Den bakteriella mesosomen. Biochimica et Biophysica Acta.
  3. M.R.J. Salton (1994). Kapitel 1. Bakteriecellens kuvert - ett historiskt perspektiv. I: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Eds.), Bacferiol-cellvägg. Elsevier Science B.V.
  4. T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polonia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Bakteriella mesosomer. Verkliga strukturer eller artefakter?. Biochimica et Biophysica Acta.
  5. Mesosom. På Wikipedia. Hämtad från https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
  6. Mesosoma. På Wikipedia. Hämtad från https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma