TEORI LIPATAN MEMBRAN - BIOLOGI - 2026

The teori membran lipatan mencadangkan membran organel berasal dari pengembangan dan invagination membran plasma. JD Robertson, pelopor mikroskopi elektron, menyatakan pada tahun 1962 bahawa beberapa badan intraselular memiliki struktur yang sama secara visual dengan membran plasma.

Idea struktur yang membatasi sel timbul segera setelah konsep "sel" muncul, sehingga beberapa kajian dilakukan untuk menjelaskan ciri struktur ini.

Membran plasma

Membran plasma

Membran plasma adalah struktur yang dibentuk oleh lapisan fosfolipid ganda yang disusun sedemikian rupa sehingga kumpulan kutub berorientasi ke arah sitosol dan medium ekstraselular, sementara kumpulan apolar disusun ke arah bahagian dalam membran.

Fungsi utamanya adalah untuk menentukan sel, baik eukariotik maupun prokariotik, kerana secara fizikalnya memisahkan sitoplasma dari persekitaran ekstraselular.

Walaupun fungsi strukturnya, diketahui bahawa membran tidak statik, melainkan penghalang elastik dan dinamik di mana sebilangan besar proses penting untuk sel berlaku.

Beberapa proses yang berlaku dalam membran adalah penambatan sitoskeletal, pengangkutan molekul, pemberian isyarat, dan hubungan dengan sel lain untuk membentuk tisu. Di samping itu, pelbagai organel juga mempunyai membran di mana proses lain yang sangat penting berlaku.

Latar belakang teori lipatan membran

Kajian elektrofisiologi

Jauh sebelum Robertson mengusulkan teori lipatan membran pada tahun 1962, kajian pertama kali dilakukan untuk menentukan bagaimana struktur ini kelihatan. Sekiranya tidak ada mikroskop elektron, kajian elektrofisiologi mendominasi, antaranya berikut:

1895

Overton menyatakan bahawa lipid melintasi membran sel dengan lebih mudah daripada molekul sifat lain, oleh itu, dia menyimpulkan bahawa membran mesti terdiri, sebahagian besarnya, dari lipid.

1902

J. Bernstein mengemukakan hipotesisnya, yang menyebutkan bahawa sel terdiri daripada larutan dengan ion bebas yang dibatasi oleh lapisan tipis yang tidak dapat ditembusi oleh molekul bermuatan ini.

1923

Fricke mengukur kemampuan membran eritrosit menyimpan cas (kapasitansi), menentukan bahawa nilai ini adalah 0.81 µF / cm ² .

Kemudian ditentukan bahawa membran jenis sel lain mempunyai nilai kapasitansi yang serupa, oleh itu, selaput itu mestilah struktur kesatuan.

1925

Gorter dan Grendel mengukur luas eritrosit mamalia dengan bantuan mikroskop. Mereka kemudian mengekstrak lipid dari sebilangan jenis sel ini yang diketahui dan mengukur kawasan yang mereka duduki.

Hasilnya mereka memperoleh nisbah sel: membran 1: 2. Ini bermaksud bahawa membran sel adalah struktur ganda, sehingga menimbulkan istilah "lipid bilayer".

1935

Kajian sebelum tahun 1935 menunjukkan kehadiran protein dalam membran, ini menyebabkan Danielli dan Davson mengusulkan model Sandwich atau model Protein-Lipid-Protein.

Menurut model ini, membran plasma terdiri daripada dua lapisan fosfolipid yang terdapat di antara dua lapisan protein, yang dihubungkan dengan membran melalui interaksi elektrostatik.

Kajian mikroskopi elektron

Pada tahun 1959, berkat penampilan mikroskop elektron, J. David Robertson mengumpulkan bukti yang mencukupi untuk mengesahkan dan melengkapkan model yang diusulkan oleh Gorter dan Grendel (1925) dan Danielli dan Davson (1935), dan untuk mengusulkan model "Unitary Membrane".

Model ini mengekalkan ciri model yang dicadangkan oleh Danielli dan Davson dari lipid bilayer, dengan variasi lapisan protein yang, dalam kes ini, tidak simetri dan tidak putus-putus.

Apa itu teori lipatan membran?

Kedatangan mikroskopi elektron membolehkan kita mempunyai idea yang cukup jelas tentang bagaimana membran plasma terbentuk.

Walau bagaimanapun, fakta ini disertai dengan visualisasi pelbagai membran intracytoplasmik yang membentuk petak intraselular, yang menyebabkan Robertson pada tahun 1962 mengusulkan "Teori lipatan membran".

Teori lipatan membran adalah bahawa membran plasma meningkatkan permukaannya dan dicerna untuk menimbulkan membran intracytoplasma, membran ini mengelilingi molekul yang berada di sitosol, sehingga organel berasal.

Menurut teori ini, sampul nuklear, retikulum endoplasma, radas Golgi, lisosom dan vakuola mungkin berasal dengan cara ini.

Kesinambungan yang wujud antara membran plasma dan tiga organel pertama yang disebutkan di atas telah disahkan oleh kajian mikroskopi elektron dalam pelbagai jenis sel.

Walau bagaimanapun, Robertson juga mengemukakan dalam teorinya bahawa organel vesikular seperti lisosom dan vakuola juga berasal dari invaginasi yang kemudiannya terpisah dari membran.

Oleh kerana ciri-ciri teori lipatan membran, ia dianggap sebagai lanjutan dari model membran unit yang dicadangkan oleh dirinya sendiri pada tahun 1959.

Mikrograf yang diambil oleh Robertson menunjukkan bahawa semua membran ini sama dan oleh itu harus mempunyai komposisi yang agak serupa.

Walau bagaimanapun, pengkhususan organel banyak mengubah komposisi membran, yang mengurangkan sifat yang sama pada tahap biokimia dan molekul.

Demikian juga, kenyataan bahawa membran mempunyai fungsi utamanya adalah berfungsi sebagai penghalang stabil untuk media berair dipertahankan.

Kepentingan teori ini

Terima kasih kepada semua ujian yang dijalankan antara tahun 1895 dan 1965, terutamanya kajian mikroskopi yang dilakukan oleh JD Robertson, pentingnya membran sel ditekankan.

Dari model kesatuannya, peranan penting yang dimainkan oleh membran dalam struktur dan fungsi sel mulai disorot, sehingga kajian mengenai struktur ini dianggap sebagai isu asas dalam biologi semasa.

Sekarang, berkenaan dengan sumbangan teori lipatan membran, ini tidak dapat diterima. Namun, pada masa itu, hal itu menyebabkan lebih banyak pakar di kawasan itu berusaha menjelaskan asal-usul bukan hanya membran sel, tetapi juga asal sel eukariotik itu sendiri, seperti yang dilakukan oleh Lynn Margulis pada tahun 1967 ketika mengemukakan teori endosimbiotik.

Rujukan

1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, et al. Biologi Sel Molekul. Vol 39. Edisi ke-8; 2008.
2. Heuser JE. Dalam Kenangan J. David Robertson. Am Soc Cell Biol. 1995: 11-13. Diambil dari heuserlab.wustl.edu.
3. Lee A. Struktur membran. Curr Biol. 2001; 11 (20): R811-R814. doi: 10.1083 / jcb.91.3.189s.
4. GP Gupta. Biologi Sel Tumbuhan. Discovery Publishing House; 2004. Diambil dari books.google.
5. Heimburg T. Membranes-Pengenalan. Therm Biophys Membr. 2007; (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Kaji model semasa untuk struktur membran biologi. J Cell Biol.