Lý thuyết gấp màng



các lý thuyết gấp màng đề xuất rằng các màng của các bào quan có nguồn gốc từ sự mở rộng và xâm lấn của màng plasma. J.D Robertson, người tiên phong trong kính hiển vi điện tử, nhận thấy vào năm 1962 rằng một số cơ quan nội bào có cấu trúc giống hệt với màng plasma. 

Ý tưởng về cấu trúc phân định các tế bào nảy sinh ngay sau khi khái niệm "tế bào" nảy sinh, trong đó một số nghiên cứu đã được thực hiện để làm sáng tỏ các đặc điểm của cấu trúc nói trên.

Chỉ số

  • 1 Màng sinh chất
  • 2 tiền đề của lý thuyết gấp màng
    • 2.1 Nghiên cứu điện sinh lý
  • 3 nghiên cứu kính hiển vi điện tử
  • 4 lý thuyết gấp màng là gì??
  • 5 Tầm quan trọng của lý thuyết này
  • 6 tài liệu tham khảo

Màng sinh chất

Màng sinh chất là một cấu trúc được hình thành bởi một lớp phospholipid kép được tổ chức theo cách mà các nhóm cực được định hướng về cytosol và môi trường ngoại bào, trong khi các nhóm cực được tổ chức về phía bên trong của màng.

Chức năng chính của nó là xác định các tế bào, cả sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ, vì nó phân tách vật lý tế bào chất với môi trường ngoại bào.

Mặc dù có chức năng cấu trúc, người ta biết rằng màng không tĩnh, nhưng là một hàng rào đàn hồi và động, nơi xảy ra một số lượng lớn các quá trình cần thiết cho tế bào.

Một số quá trình diễn ra trong màng là neo của tế bào, vận chuyển các phân tử, truyền tín hiệu và kết nối với các tế bào khác để tạo thành các mô. Ngoài ra, một loạt các bào quan cũng có một màng trong đó các quá trình khác có tầm quan trọng lớn xảy ra.

Tiền đề của lý thuyết gấp màng

Nghiên cứu điện sinh lý

Rất lâu trước khi Robertson đưa ra lý thuyết về việc gấp màng vào năm 1962, các nghiên cứu lần đầu tiên được thực hiện để xác định cấu trúc của nó như thế nào. Trong trường hợp không có kính hiển vi điện tử, các nghiên cứu điện sinh lý chiếm ưu thế, trong số đó có những điểm nổi bật sau:

1895

Overton lưu ý rằng lipit xuyên qua màng tế bào dễ dàng hơn các phân tử có bản chất khác, do đó, suy ra rằng màng nên được cấu tạo, chủ yếu là bởi lipit.

1902

J. Bernstein đã trình bày giả thuyết của mình, trong đó đề cập rằng các tế bào bao gồm một dung dịch với các ion tự do được phân định bởi một lớp mỏng không thấm nước đối với các phân tử tích điện nói.

1923

Fricke đã đo công suất của màng hồng cầu để lưu trữ điện tích (điện dung), xác định rằng giá trị này là 0,81 F / cm2.

Sau đó, người ta đã xác định rằng màng của các loại tế bào khác có giá trị điện dung tương tự, do đó, màng phải là một cấu trúc đơn nhất.

1925

Gorter và Grendel đã đo diện tích hồng cầu của động vật có vú với sự trợ giúp của kính hiển vi. Sau đó, họ trích xuất lipit từ một số lượng đã biết của loại tế bào này và đo diện tích mà chúng chiếm giữ.

Họ thu được kết quả là tỷ lệ 1: 2 tế bào: màng. Điều này có nghĩa là màng tế bào là một cấu trúc kép, do đó nổi lên thuật ngữ "lipid kép".

1935

Các nghiên cứu trước đây đến năm 1935 đã đề xuất sự hiện diện của protein trong màng, điều này đã khiến cho Danielli và Davson đề xuất mô hình Sandwich hoặc mô hình Protein-Lipid-Protein.

Theo mô hình này, màng plasma bao gồm hai lớp phospholipid nằm giữa hai lớp protein, được liên kết với màng thông qua các tương tác tĩnh điện..

Nghiên cứu kính hiển vi điện tử

Năm 1959, nhờ sự xuất hiện của kính hiển vi điện tử, J. David Robertson đã thu thập đủ bằng chứng để xác nhận và bổ sung cho các mô hình do Gorter và Grendel (1925) và Danielli và Davson (1935) đề xuất, và đưa ra mô hình "Màng đơn nhất".

Mô hình này vẫn giữ được đặc tính của mô hình được đề xuất bởi Danielli và Davson của lớp hai lipid, với sự biến đổi của lớp protein, trong trường hợp này là không đối xứng và không liên tục .

Lý thuyết gấp màng về là gì??

Sự xuất hiện của kính hiển vi điện tử cho phép có một ý tưởng khá rõ ràng về cách màng plasma được hình thành.

Tuy nhiên, thực tế này đã đi kèm với việc hình dung ra nhiều màng tế bào đa bào hình thành các khoang nội bào, khiến Robertson vào năm 1962 đề xuất "Lý thuyết gấp màng".

Lý thuyết về sự gấp màng là màng plasma tăng bề mặt của nó và xâm lấn để tạo ra màng tế bào, các màng này bao quanh các phân tử có trong cytosol do đó có nguồn gốc từ các bào quan.

Theo lý thuyết này, lớp vỏ hạt nhân, mạng lưới nội chất, bộ máy Golgi, lysosome và không bào có thể có nguồn gốc theo cách này.

Sự liên tục tồn tại giữa màng plasma với ba bào quan đầu tiên được đề cập ở trên đã được xác nhận bằng các nghiên cứu kính hiển vi điện tử trong các loại tế bào khác nhau.

Tuy nhiên, Robertson cũng đề xuất trong lý thuyết của mình rằng các bào quan mụn nước như lysosome và không bào cũng có nguồn gốc từ sự xâm lấn mà sau đó tách ra khỏi màng.

Do các đặc điểm của lý thuyết gấp của màng, đây được coi là một phần mở rộng của mô hình màng đơn nhất mà chính ông đề xuất vào năm 1959.

Các vi ảnh được chụp bởi Robertson cho thấy tất cả các màng này đều bằng nhau và do đó nên có thành phần khá giống nhau.

Tuy nhiên, sự chuyên môn hóa của các bào quan làm thay đổi đáng kể thành phần của màng, làm giảm các tính chất mà chúng có chung ở cấp độ sinh hóa và phân tử.

Tương tự như vậy, thực tế là các màng có chức năng chính là hoạt động như một hàng rào ổn định cho môi trường nước được duy trì.

Tầm quan trọng của lý thuyết này

Nhờ tất cả các thử nghiệm được thực hiện trong khoảng thời gian từ 1895 đến 1965, đặc biệt là các nghiên cứu kính hiển vi được thực hiện bởi J.D. Robertson, tầm quan trọng của màng tế bào đã được nhấn mạnh.

Từ mô hình đơn nhất của nó, vai trò thiết yếu của màng trong cấu trúc và chức năng của các tế bào bắt đầu được nhấn mạnh, đến mức nghiên cứu về cấu trúc này được coi là một vấn đề cơ bản trong sinh học hiện nay.

Bây giờ, liên quan đến sự đóng góp của lý thuyết gấp màng, điều này hiện không được chấp nhận. Tuy nhiên, tại thời điểm đó, nó đã dẫn đến nhiều chuyên gia trong khu vực cố gắng làm sáng tỏ nguồn gốc không chỉ của màng tế bào, mà cả nguồn gốc của tế bào nhân chuẩn, cũng như Lynn Margulis vào năm 1967 khi đưa ra lý thuyết về nội sinh học.

Tài liệu tham khảo

  1. Tạm biệt H, Berk A, Kaiser C, et al. Sinh học tế bào phân tử. Tập 39. lần thứ 8; 2008.
  2. Heuser JE. Trong ký ức của J. David Robertson. Am Soc Cell Biol. 1995: 11-13. Lấy từ heuserlab.wustl.edu.
  3. Cấu trúc màng Lee A. Curr Biol. 2001; 11 (20): R811-R814. doi: 10.1083 / jcb.91.3.189s.
  4. Gupta GP. Sinh học tế bào thực vật. Nhà xuất bản Khám phá; 2004. Lấy từ sách.google.
  5. Heimburg T. Membranes-Giới thiệu. Màng sinh học nhiệt. 2007; (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
  6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Xem xét các mô hình hiện tại cho cấu trúc của màng sinh học. Biol tế bào.