Teori pelipat membran



itu teori pelipat membran mengusulkan bahwa membran organel berasal dari ekspansi dan invaginasi membran plasma. J.D Robertson, pelopor dalam mikroskop elektron, memperhatikan pada tahun 1962 bahwa beberapa benda intraseluler memiliki struktur yang secara visual identik dengan membran plasma.. 

Gagasan tentang struktur yang membatasi sel muncul segera setelah konsep "sel" muncul, di mana beberapa penelitian dilakukan untuk menjelaskan karakteristik struktur tersebut..

Indeks

  • 1 Membran plasma
  • 2 Anteseden dari teori pelipatan membran
    • 2.1 Studi elektrofisiologi
  • 3 Studi mikroskop elektron
  • 4 Apa teori tentang pelapisan membran??
  • 5 Pentingnya teori ini
  • 6 Referensi

Membran plasma

Membran plasma adalah struktur yang dibentuk oleh lapisan ganda fosfolipid yang diatur sedemikian rupa sehingga kelompok-kelompok kutub berorientasi pada sitosol dan media ekstraseluler, sedangkan kelompok-kelompok apolar disusun menuju bagian dalam membran..

Fungsi utamanya adalah untuk mendefinisikan sel, baik eukariotik dan prokariotik, karena secara fisik memisahkan sitoplasma dari media ekstraseluler.

Terlepas dari fungsi strukturalnya, telah diketahui bahwa membran tidak statis, tetapi merupakan penghalang elastis dan dinamis di mana sejumlah besar proses penting untuk sel terjadi.

Beberapa proses yang terjadi di membran adalah penahan sitoskeleton, pengangkutan molekul, pensinyalan dan koneksi dengan sel lain untuk membentuk jaringan. Selain itu, berbagai organel juga memiliki membran di mana proses lain yang sangat penting terjadi.

Anteseden dari teori pelipatan membran

Studi elektrofisiologi

Jauh sebelum Robertson muncul dengan teori pelipat membran pada tahun 1962, penelitian pertama kali dilakukan untuk menentukan seperti apa strukturnya. Dengan tidak adanya mikroskop elektron, studi elektrofisiologi mendominasi, di antaranya yang menonjol:

1895

Overton mencatat bahwa lipid melintasi membran sel lebih mudah daripada molekul alam lainnya, oleh karena itu, disimpulkan bahwa membran harus disusun, sebagian besar, oleh lipid.

1902

J. Bernstein mengemukakan hipotesisnya, yang menyebutkan bahwa sel-sel terdiri dari larutan dengan ion bebas dibatasi oleh lapisan tipis yang tidak tembus terhadap molekul bermuatan tersebut..

1923

Fricke mengukur kapasitas membran eritrosit untuk menyimpan muatan (kapasitansi), menentukan bahwa nilai ini adalah 0,81 μF / cm2.

Kemudian ditentukan bahwa membran jenis sel lain menunjukkan nilai kapasitansi yang sama, oleh karena itu, membran harus merupakan struktur kesatuan..

1925

Gorter dan Grendel mengukur area eritrosit mamalia dengan bantuan mikroskop. Kemudian mereka mengekstraksi lipid dari sejumlah jenis sel yang diketahui dan mengukur area yang mereka tempati.

Mereka memperoleh rasio sel: membran 1: 2. Ini berarti bahwa membran sel adalah struktur ganda, sehingga muncul istilah "bilayer lipid".

1935

Studi sebelumnya ke 1935 menyarankan adanya protein dalam membran, ini membuat Danielli dan Davson mengusulkan model Sandwich atau model Protein-Lipid-Protein.

Menurut model ini, membran plasma terdiri dari dua lapisan fosfolipid yang berada di antara dua lapisan protein, yang dikaitkan dengan membran melalui interaksi elektrostatik..

Studi mikroskop elektron

Pada tahun 1959, berkat penampilan mikroskop elektronik, J. David Robertson mengumpulkan cukup bukti untuk mengkonfirmasi dan melengkapi model yang diusulkan oleh Gorter dan Grendel (1925) dan Danielli dan Davson (1935), dan untuk mengangkat model "Membran Kesatuan".

Model ini mempertahankan karakteristik model yang diusulkan oleh Danielli dan Davson dari lipid bilayer, dengan variasi lapisan protein yang, dalam hal ini, asimetris dan terputus-putus. .

Tentang apa teori pelipat membran??

Kedatangan mikroskop elektronik memungkinkan untuk memiliki ide yang cukup jelas tentang bagaimana membran plasma terbentuk.

Namun, fakta ini disertai dengan visualisasi dari beberapa membran intracytoplasmic yang membentuk kompartemen intraseluler, yang menyebabkan Robertson pada tahun 1962 mengusulkan "Teori pelipat membran".

Teori pelipat membran adalah bahwa membran plasma meningkatkan permukaannya dan diinvaginasi untuk memunculkan membran intracytoplasmic, membran ini mengelilingi molekul yang berada dalam sitosol sehingga berasal dari organel.

Menurut teori ini, amplop nuklir, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, lisosom, dan vakuola dapat berasal dengan cara ini.

Kontinuitas yang ada antara membran plasma dengan tiga organel pertama yang disebutkan di atas telah dikonfirmasi oleh studi mikroskop elektron dalam berbagai jenis sel..

Namun, Robertson juga mengusulkan dalam teorinya bahwa organel vesikular seperti lisosom dan vakuola juga berasal dari invaginasi yang kemudian dipisahkan dari membran..

Karena karakteristik teori pelipatan membran, ini dianggap sebagai perpanjangan dari model membran kesatuan yang ia sendiri usulkan pada tahun 1959.

Mikrograf yang diambil oleh Robertson menunjukkan bahwa semua membran ini adalah sama dan karenanya harus memiliki komposisi yang cukup mirip.

Namun, spesialisasi organel sangat mengubah komposisi membran, yang mengurangi sifat-sifat yang mereka miliki pada tingkat biokimia dan molekuler..

Demikian juga, fakta bahwa membran memiliki fungsi utama untuk berfungsi sebagai penghalang yang stabil untuk media berair dipertahankan.

Pentingnya teori ini

Berkat semua tes yang dilakukan antara 1895 dan 1965, terutama untuk studi mikroskop yang dilakukan oleh J.D. Robertson, pentingnya membran sel ditekankan.

Dari model kesatuannya, peran penting yang dimainkan oleh membran dalam struktur dan fungsi sel mulai ditekankan, sedemikian rupa sehingga studi struktur ini dianggap sebagai masalah mendasar dalam biologi saat ini..

Sekarang, sehubungan dengan kontribusi teori pelipat membran, ini saat ini tidak dapat diterima. Namun, pada saat itu menyebabkan lebih banyak ahli di daerah itu mencoba untuk menjelaskan asal tidak hanya dari membran sel, tetapi juga asal dari sel eukariotik itu sendiri, seperti yang dilakukan Lynn Margulis pada tahun 1967 ketika mengangkat teori endosimbiotik.

Referensi

  1. Lodish H, Berk A, Kaiser C, dkk. Biologi Sel Molekuler. Vol 39. Edisi ke-8; 2008.
  2. Heuser JE. Dalam Memori 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. Gupta GP. Biologi Sel Tumbuhan. Rumah Penerbitan Discovery; 2004. Diambil dari books.google.
  5. Heimburg T. Membranes-An Pengantar. Therm Biophys Membr. 2007; (2001): 1-13. doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
  6. Stoeckenius W, Stoeckenius W, Engelman DM, Engelman DM. Tinjau model terkini untuk struktur membran biologis. J Cell Biol.