Teória skladania membrány

Ten teória skladania membrány Navrhuje, aby organelové membrány eukaryotických buniek vznikli z expanzie a invaginácie plazmatickej membrány.

J.D. Robertson, priekopník v elektronickej mikroskopii, si v roku 1962 poznamenal, že niekoľko intracelulárnych telieska malo vizuálne identickú štruktúru ako plazmatická membrána. 

Myšlienka štruktúry, ktorá vymedzuje bunky, vznikla bezprostredne po vzniku koncepcie „buniek“, takže sa uskutočnilo niekoľko štúdií, aby sa pochopilo charakteristiky uvedenej štruktúry.

Plazmová membrána

Plazmatická membrána je štruktúra tvorená dvojitou vrstvou fosfolipidov usporiadaných takým spôsobom, že polárne skupiny sú orientované na cytosol a extracelulárne médium, zatiaľ čo apolárne skupiny sú usporiadané do membrány.

Jeho hlavnou funkciou je definovať bunky, eukaryoty aj prokaryoty, pretože fyzicky oddeľuje cytoplazmu od extracelulárneho média.

Napriek svojej štrukturálnej funkcii je veľmi dobre známe, že membrána nie je statická, ale je to elastická a dynamická bariéra, kde sa vyskytuje veľké množstvo nevyhnutných procesov pre bunku.

Niektoré procesy, ktoré sa dejú v membráne. Okrem toho má membránu aj širokú škálu organel, kde sa vyskytujú veľké procesy veľkého významu.

Pozadie teórie skladania membrány

Elektrofyziologické štúdie

Dlho predtým, ako Robertson prišiel navrhnúť teóriu skladania membrány v roku 1962, sa uskutočnili štúdie, aby sa určilo, čo je táto štruktúra. V neprítomnosti elektronického mikroskopu prevažujú elektrofyziologické štúdie, medzi ktoré patria:

1895

Overton si všimol, že lipidy prechádzali cez bunkovú membránu ľahšie ako molekuly inej povahy, a preto sa domnievali, že membrána by mala byť zložená väčšinou lipidy.

1902

J. Bernstein predstavil svoju hypotézu, ktorá uviedla, že bunky pozostávali z roztoku s voľnými iónmi vymedzenými vodotesnou tenkou vrstvou pre tieto nabité molekuly.

1923

Fricke meral erytrocytovú membránovú kapacitu na ukladanie zaťaženia (kapacita), pričom určil, že táto hodnota bola 0.81 µf/cm².

Následne sa zistilo, že membrány iných typov buniek mali podobné hodnoty kapacity, preto by membrána mala byť jednotkovou štruktúrou.

1925

Gorter a Grendel merali oblasť erytrocytov cicavcov pomocou mikroskopu. Potom extrahovali lipidy známeho počtu tohto typu bunky a zmerali oblasť, ktorú obsadili.

V dôsledku vzťahu buniek 1: 2: membrána. To znamenalo, že bunková membrána bola dvojitá štruktúra, a tak sa objavil pojem „lipidová dvojvrstvová“.

1935

Predchádzajúce štúdie do roku 1935 naznačovali prítomnosť proteínov v membráne, to viedlo Danielli a Davson k navrhovaniu sendvičového modelu alebo modelu proteín-lipid-proteín.

Podľa tohto modelu plazmatická membrána pozostáva z dvoch vrstiev fosfolipidov, ktoré sú medzi dvoma vrstvami proteínov, ktoré sú spojené s membránou elektrostatickými interakciami.

Štúdie elektronickej mikroskopie

V roku 1959, vďaka vzhľadu elektronickej mikroskopie, J. David Robertson zhromaždil dostatočné dôkazy na potvrdenie a doplnenie modelov Gortera a Grendela (1925) a Danielli a Davson (1935) a navrhli model „Membrána jednotky“.

Tento model si zachováva charakteristiku modelu navrhnutého Danielli a Davson z lipidovej dvojvrstvy s variáciou proteínovej vrstvy, ktorá je v tomto prípade asymetrická a diskontinuálna.

A čo teória skladania membrány?

Príchod elektronickej mikroskopie umožnil pomerne jasnú predstavu o tom, ako sa vytvorila plazmatická membrána.

Táto skutočnosť však bola sprevádzaná vizualizáciou viacerých intra -nacitových membrán, ktoré tvorili intracelulárne kompartmenty, ktoré v roku 1962 viedli Robertsona k navrhovaniu teórie teórie skladania membrány teórie skladania.

Teória skladania membrány spočíva v tom, že plazmatická membrána zvýšila svoj povrch a bola invaginovaná, aby viedla k intrachitoplazmatickým membránom, tieto membrány obklopovali molekuly, ktoré boli v cytosóle a vznikli v organelách.

Podľa tejto teórie jadrová obálka, endoplazmatický retikulum, golgi, lyzozómy a vakuoly mohli vzniknúť týmto spôsobom.

Kontinuita, ktorá existuje medzi plazmatickou membránou s prvými tromi vyššie uvedenými organelmi.

Robertson však vo svojej teórii tiež navrhol, že vezikulárne organely, ako sú lyzozómy a vakuoly, tiež vznikli prostredníctvom invázie, ktoré sa neskôr oddelili od membrány.

Kvôli charakteristikám teórie skladania membrány sa považuje za rozšírenie modelu jednotnej membrány, ktorú navrhol v roku 1959.

Mikrografy, ktoré prevzal Robertson, ukazujú, že všetky tieto membrány sú rovnaké, a preto by mali mať pomerne podobné zloženie.

Špecializácia organelov však značne modifikuje zloženie membrán, ktoré znižuje vlastnosti, ktoré majú spoločné na biochemickej a molekulárnej úrovni.

Podobne sa zachováva skutočnosť, že membrány sú hlavnými, aby slúžili ako stabilná bariéra pre vodné médiá.

Dôležitosť tejto teórie

Vďaka všetkým testom vykonaným v rokoch 1895 až 1965, najmä mikroskopickými štúdiami, ktoré uskutočnil J.D. Robertson, zdôraznená dôležitosť bunkových membrán.

Z jeho jednotkového modelu sa začala zdôrazniť základná úloha, ktorú membrána hrá v štruktúre a funkcii buniek, a to do tej miery, že štúdium tejto štruktúry sa považuje za základnú tému v súčasnej biológii.

V súčasnosti táto teória ako taká nemá prijatie.

V tom čase však viedol k viacerým odborníkom v oblasti, ktorí sa snažili objasniť pôvod nielen bunkových membrán, ale aj pôvod samotnej eukaryotickej bunky, ako to urobila Lynn Margulis v roku 1967 zvýšením endosimbotickej teórie.

Odkazy

1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, a kol. (2008). Biológia molekulárnych buniek. 
2. Heuser j.A. (Devätnásť deväťdesiatpäť). Na pamiatku j. David Robertson. Prevzatý z Heuserlab.Blednúť.Edu.
3. Prečítaj. (2001). Membránová štruktúra. Pretrieť. Biol.