MESOSOM: CIRI, JENIS DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The mesosomes adalah invaginations pada membran plasma bakteria positif Gram dan beberapa Gram - negatif, yang dilihat hanya dalam sel kimia tetap untuk pemerhatian mikroskop elektron.

Ahli mikrobiologi pada awalnya mencadangkan bahawa mereka adalah organel pelbagai fungsi. Di antara kemungkinan fungsi tersebut ialah mereka dapat mengambil bahagian dalam sintesis membran sel, dalam pembentukan endospora, dalam replikasi dan pemisahan DNA, pernafasan dan metabolisme redoks, antara fungsi lain.

Diagram sel prokariotik dengan mesosom. Diambil dan diedit dari Mariana Ruiz LadyofHats, melalui Wikimedia Commons. Selama ini diakui bahawa sistem mesosom dihubungkan dengan cara yang kompleks dengan bahan nuklear dan berkaitan dengan replikasi.

Selain itu, kerana mereka dianggap perpanjangan membran sitoplasma, mereka diberi fungsi dalam proses enzimatik, seperti pengangkutan elektron.

Mesosom terdapat pada semua bakteria positif Gram tetapi jarang terdapat pada bakteria Gram negatif. Pada yang terakhir, mereka hanya muncul jika mereka ditanam dalam keadaan tertentu.

Penggantian kaedah fiksasi kimia untuk kajian mikroskopi elektron dengan teknik cryofixation (fiksasi pada suhu rendah) membuktikan bahawa mesosom sebenarnya adalah kerusakan membran kerana fiksasi kimia.

Sejarah

Sebutan pertama struktur mesosomal bermula pada awal 50-an abad yang lalu. Walau bagaimanapun, struktur tersebut dibaptiskan beberapa tahun kemudian oleh Fitz-James (1960). Penyelidik ini menerangkan mesosom dari spesies Bacillus yang tetap secara kimia.

Selama tahun 1970-an, banyak penyelidik mula menunjukkan bukti bahawa penampilan, jumlah dan jenis mesosom bergantung pada fiksasi kimia bakteria.

Pada tahun 1981, Ebersold et al. Secara eksperimental menunjukkan sifat buatan struktur ini dengan mengkaji bakteria tetap kimia dan kriogenik.

Penemuan terbaru menunjukkan bahawa kerosakan membran yang serupa, dengan penampilan mesosom yang serupa, dapat dilihat pada bakteria yang terdedah kepada antibiotik.

Ciri umum

Bakteria, organisma di mana mesosom telah dilaporkan.
Sumber: NIAID, melalui Wikimedia Commons

Mesosom digambarkan sebagai invaginasi, dalam bentuk kantong sitoplasma yang mengandungi kelompok vesikel dan tubulus. Mereka juga digambarkan sebagai spiral membran, atau gabungan kedua-dua jenis struktur.

Mesosom muncul di semua bakteria Gram positif dan hanya pada beberapa spesies negatif Gram. Pada yang terakhir, mereka hanya muncul ketika bakteria tumbuh di hadapan, dan diperbaiki dengan, osmium tetroxide.

Kandungan lipid, protein dan karbohidrat dianggap serupa dengan membran plasma. Walau bagaimanapun, kadang-kadang terdapat perbezaan yang signifikan dalam kandungan fosfolipid, karotenoid, karbohidrat dan menaquinone dari kedua struktur tersebut. RNA dan jejak DNA juga terdapat dalam komposisi kimia mesosom.

Jenis-Jenis

Dua jenis mesosom dijelaskan mengikut lokasi dan fungsinya:

Septal

Mereka yang mengambil bahagian dalam pembentukan septum dalam pembahagian sel dan terlibat dalam pembentukan spora.

Sebelah

Mesosom ini disebabkan fungsi sintetik dan sekretori.

ciri-ciri

Tenaga dan metabolisme pernafasan

Banyak kajian sitokimia menunjukkan bahawa reaksi redoks in vivo bakteria berada di mesosom. Kajian ini merangkumi pewarnaan dengan noda penting seperti Janus Green B dan sebatian tetrazolium.

Walau bagaimanapun, kajian biokimia menunjukkan bahawa oksidase spesifik, dehidrogenase dan sitokrom, sama sekali tidak ada atau dalam kepekatan berkurang dalam persiapan mesosomal.

Gandingan nuklear ke membran

Disarankan bahawa mesosom menarik inti ke permukaan sel setelah proses yang disebut penyemperitan.

Dalam protoplas yang baru disiapkan, serpihan tubulus mesosom yang melekat luaran pada selaput sering diperhatikan. Kesatuan ini berlaku bertentangan dengan titik di permukaan dalaman di mana inti bersentuhan dengan membran.

Pembahagian nuklear

Menurut hasil yang diperoleh dari berbagai penelitian, ditunjukkan bahwa, pada awal pembelahan, kedua inti masing-masing terhubung ke mesosom.

Apabila jumlah nuklear meningkat, mesosom dibahagi dua dan kemudian dipisahkan, mungkin membawa inti anak perempuan. Atas sebab ini, mesosom dipercayai bertindak sebagai analog primitif spindle mitotik pada sel tumbuhan dan haiwan.

Pembentukan Septum

Hasil mengenai penyertaan mesosom dalam pembentukan septum (septum) tidak jelas. Menurut beberapa penulis, kaitan mesosom dengan septum pada beberapa spesies bakteria yang tumbuh adalah fakta yang mapan.

Namun, banyak hasil eksperimen menunjukkan bahawa mesosom tidak diperlukan untuk fungsi normal mekanisme pembahagian sel.

Sintesis dinding sel

Kerana mesosom itu dianggap terkait dengan septum yang tumbuh, disarankan agar ia juga terlibat dalam sintesis dinding sel.

Sintesis membran

Mesosom itu juga dicadangkan untuk menjadi tapak sintesis membran kerana penggabungan pembezaan lipid dan prekursor protein ke dalam vesikel mesosom. Namun, tidak ada bukti yang meyakinkan untuk menyokong hipotesis ini.

Sintesis dan rembesan enzim eksoselular

Beberapa antibiotik menyebabkan malformasi serupa dengan yang disebabkan oleh bahan kimia yang digunakan untuk mengikat bakteria. Oleh kerana itu, kehadiran mesosom dikaitkan dengan kemungkinan struktur ini mempunyai fungsi enzim sekretori untuk menurunkan antibiotik. Walau bagaimanapun, bukti yang diperoleh bertentangan.

Tempat lampiran episom ke membran

Episom adalah unit ekstrakromosom yang meniru bakteria yang dapat berfungsi secara autonomi atau dengan satu kromosom. Salah satu fungsi mesosom yang seharusnya terbukti paling baik adalah bertindak sebagai tempat penyambungan episom sel ke membran bakteria.

Tapak pengambilan DNA semasa transformasi

Mesosom itu dipercayai bertindak sebagai organ pengambilan DNA semasa proses transformasi. Walau bagaimanapun, anggapan ini berdasarkan data tidak langsung dan bukan bukti langsung.

Bukti untuk sifat mesosom tiruan

Antara bukti yang ditunjukkan oleh para penyelidik untuk menunjukkan bahawa mesosom bukan organel tetapi artifak yang disebabkan oleh teknik fiksasi adalah:

1.- Bilangan dan ukuran struktur mesosom berbeza dengan teknik fiksasi.

2.- Mesosom hanya dapat dilihat pada sampel tetap kimia untuk mikroskop elektron.

3.- Mesosom tidak muncul dalam bakteria tetap kriogenik.

4.- Struktur ini muncul pada bakteria yang dirawat dengan beberapa jenis antibiotik, yang menyebabkan kerosakan yang serupa dengan bahan kimia pengikat.

Pembentukan "mesosom" oleh pelbagai keadaan lampiran sel bakteria. Diadaptasi dari Nanninga N. (1971). «Mesosom Bacillus subtilis dipengaruhi oleh fiksasi kimia dan fizikal. Diambil dan diedit dari: Fail asal yang dibuat oleh TimVickersVectorized oleh Kkairri, melalui Wikimedia Commons.

Makna lain dari istilah mesosom

Istilah mesosom mempunyai makna lain dalam zoologi:

Anatomi

Mesosom adalah salah satu dari tiga tagmata di mana badan beberapa arthropoda dibahagikan, dua yang lain adalah prosoma dan metasoma.

Taksonomi

Mesosoma adalah genus krustasea yang dijelaskan oleh Otto, 1821.

Rujukan

1. HR Ebersold, JL Cordier, P. Lüthy (1981). Mesosom bakteria: artifak bergantung kaedah. Arkib Mikrobiologi.
2. VM Reusch Jr, MM Burger (1973). Mesosom bakteria. Biochimica et Biophysica Acta.
3. MRJ Salton (1994). Bab 1. Sampul sel bakteria - perspektif sejarah. Dalam: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Eds.), Dinding sel Bacferiol. Elsevier Science BV
4. T. Silva, JC Sousa, JJ Polónia, MA Macedo, AM Parente (1976). Mesosom bakteria. Struktur atau artifak sebenar ?. Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosom. Di Wikipedia. Dipulihkan dari https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosom. Di Wikipedia. Dipulihkan dari https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma