Teori om membranveckning



den membranveckningsteori föreslår att membranerna i organellerna härrör från expansionen och invaginering av plasmamembranet. J.D Robertson, pionjär inom elektronmikroskopi, märkte 1962 att flera intracellulära kroppar hade en struktur som visuellt var identisk med plasmamembranet. 

Idén om en struktur som avgränsar cellerna uppstod strax efter att begreppet "cell" uppstod, för vilket flera studier utfördes för att belysa egenskaperna hos nämnda struktur.

index

  • 1 Plasmamembranet
  • 2 Antecedents av teorin om membranveckning
    • 2.1 Elektrofysiologiska studier
  • 3 elektronmikroskopi studier
  • 4 Vad handlar membranveckningsteori om??
  • 5 Betydelsen av denna teori
  • 6 referenser

Plasmamembranet

Plasmamembranet är en struktur som bildas av ett dubbelt lager av fosfolipider organiserade så att polära grupper är orienterade mot cytosolen och det extracellulära mediet, medan de opolära grupperna är organiserade i membran.

Dess huvudsakliga funktion är att definiera cellerna, både eukaryotiska och prokaryota, eftersom det fysiskt separerar cytoplasman från det extracellulära mediet.

Trots sin strukturella funktion är det välkänt att membranet inte är statiskt, men är en elastisk och dynamisk barriär där ett stort antal processer som är väsentliga för cellen uppträder.

Vissa processer som äger rum i membranet är förankring av cytoskeletten, transport av molekyler, signalering och anslutning med andra celler för att bilda vävnader. Dessutom har en mängd organeller också ett membran där andra processer av stor betydelse uppträder.

Antecedents av teorin om membranveckning

Elektrofysiologiska studier

Långt innan Robertson kom fram med teorin om membranveckning 1962 genomfördes studier för att bestämma hur strukturen var. I frånvaro av elektronmikroskopet dominerades elektrofysiologiska studier, bland vilka följande framgår:

1895

Overton noterade att lipider korsar cellmembranet lättare än molekyler av annan natur, därför slutsatsen att membranet bör bestå, mestadels av lipider.

1902

J. Bernstein presenterade sin hypotes, som nämnde att cellerna bestod av en lösning med fria joner avgränsade av ett tunt skikt ogenomträngligt för nämnda laddade molekyler.

1923

Fricke mätt kapaciteten hos erytrocytmembranet för att lagra laddningar (kapacitans) och bestämde att detta värde var 0,81 μF / cm2.

Senare bestämdes att membran av andra typer av celler presenterade liknande kapacitansvärden, därför att membranet skulle vara en enhetlig struktur.

1925

Gorter och Grendel mätta området för däggdjurserytrocyter med hjälp av ett mikroskop. Därefter extraherades lipiderna från ett känt antal av denna celltyp och mätta det område de upptog.

De erhållit som ett resultat ett 1: 2 cell: membranförhållande. Detta innebar att cellmembranet var en dubbel struktur, varigenom termen "lipid-dubbelskikt".

1935

Tidigare studier till 1935 föreslog närvaron av proteiner i membranet, vilket ledde Danielli och Davson att föreslå Sandwich-modellen eller Protein-Lipid-Protein-modellen.

Enligt denna modell består plasmamembranet av två lager av fosfolipider som ligger mellan två lager av proteiner, vilka är associerade med membranet genom elektrostatiska interaktioner..

Elektronmikroskopi studier

1959 med tillkomsten av elektronmikroskopi, J. David Robertson samlat tillräckligt med bevis för att bekräfta och komplettera modeller som föreslagits av Gorter och Grendel (1925) och Danielli och Davson (1935), och föreslå en modell av "Membrane enhetlig".

Denna modell bibehåller den karakteristiska föreslagits av Danieli och Davson lipiddubbelskikt modell, med varierande proteinskikt som, i detta fall, är asymmetrisk och diskontinuerlig .

Vad handlar membranveckningsteori om??

Ankomsten av elektronisk mikroskopi fick ha en ganska klar uppfattning om hur plasmamembranet bildades.

Emellertid, detta faktum tillsammans med visningen av multipla intracytoplasmiska membraner bildar intracellulära fack vin, vilket leder till Robertson i 1962 föreslog "Theory membranveckning".

Vikning teori membranet är plasmamembranet och ökad dess yta invaginó att ge intracytoplasmatiska membran har dessa membraner omgivna molekyler i cytosolen och organeller som orsakar.

Enligt denna teori kunde kärnkärlet, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparaten, lysosomer och vakuoler ha härstammat på detta sätt.

Den kontinuitet som finns mellan plasmamembranet med de första tre organellerna som nämnts ovan har bekräftats genom elektronmikroskopiprover i olika celltyper.

Emellertid föreslog Robertson i sin teori att vesikulära organeller såsom lysosomer och vakuoler också uppstod av invaginationer som därefter separerades från membranet.

På grund av egenskaperna hos membranets vikteori betraktas detta som en förlängning av den enhetliga membranmodellen som han själv föreslog 1959.

Mikrograferna som tas av Robertson visar att alla dessa membraner är lika och därför borde ha en ganska liknande komposition.

Specialiseringen av organellerna ändrar emellertid väsentligt membranets sammansättning vilket minskar de egenskaper de har gemensamt på den biokemiska och molekylära nivån.

På samma sätt upprätthålls det faktum att membranen har sin huvudsakliga funktion att tjäna som en stabil barriär för vattenhaltiga medier.

Betydelsen av denna teori

Tack vare alla tester som utfördes mellan 1895 och 1965, särskilt för mikroskopiproverna utförda av J.D. Robertson, betonades vikten av cellmembran.

Från sin enhetliga modell började den väsentliga rollen som membranet spelar i cellens struktur och funktion betonas i en sådan utsträckning att studien av denna struktur anses vara en grundläggande fråga i nuvarande biologi.

När det gäller bidrag från membranveckningsteori har detta för närvarande inte acceptans. Men vid den tid han har lett till flera experter på området försöka fastställa orsaken inte bara cellmembran, men också ursprunget till den eukaryota cellen själv, som den gjorde 1967 Margulis att höja endosymbiotiska teorin.

referenser

  1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, et al. Molecular Cell Biology. Vol 39. 8: e upplagan; 2008.
  2. Heuser JE. I minne av J. David Robertson. Am Soc Cell Biol. 1995: 11-13. Hämtad från heuserlab.wustl.edu.
  3. Lee A. Membranstruktur. Curr Biol. 2001; 11 (20): R811-R814. doi: 10,1083 / jcb.91.3.189s.
  4. Gupta GP. Växtcellbiologi. Discovery Publishing House; 2004. Hämtad från books.google.
  5. Heimburg T. Membranes-En introduktion. Therm Biophys Membr. 2007; (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
  6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Granska nuvarande modeller för strukturen av biologiska membran. J Cell Biol.