Характеристики, типи і функції мезосом

The мезосоми це інвагінації в плазматичній мембрані грампозитивних і деяких грамнегативних бактерій, які спостерігаються тільки в клітинах, хімічно фіксованих для спостереження в електронній мікроскопії.

Спочатку мікробіологи припускали, що вони є органелами, які володіють численними функціями. Серед цих можливих функцій було те, що вони могли брати участь у синтезі клітинних мембран, у формуванні ендоспор, у реплікації і сегрегації ДНК, в диханні і в окисно-відновному метаболізмі, серед інших функцій.

Деякий час було визнано, що мезосома система комплексно пов'язана з ядерним матеріалом і пов'язана з його реплікацією.

Крім того, оскільки вони розглядалися як розширення цитоплазматичної мембрани, їм були призначені функції в ферментативних процесах, таких як транспорт електронів..

Мезосоми були присутні у всіх грампозитивних бактеріях, але рідкі у грамнегативних. В останньому з'являється тільки якщо вони вирощувалися в особливих умовах.

Підстановка методів хімічної фіксації для електронної мікроскопії методами кріофіксації (фіксація при низьких температурах) показала, що мезосоми були справжніми вадами розвитку мембрани через хімічну фіксацію.

Індекс

• 1 Історія
• 2 Загальна характеристика
• 3 типи
  • 3.1 Септали
  • 3.2 Бічні
• 4 Функції
  • 4.1 Енергетичний і дихальний обмін
  • 4.2 Ядерна мембранна зв'язок
  • 4.3 Ядерний поділ
  • 4.4 Формування перегородки
  • 4.5 Синтез клітинної стінки
  • 4.6 Мембранний синтез
  • 4.7 Синтез і секреція екзоцелюлярних ферментів
  • 4.8 Розташування епісомного зв'язування з мембраною
  • 4.9 Сайт поглинання ДНК під час трансформації
• 5 Тести штучної природи мезосом
• 6 Інші значення терміну мезосома
  • 6.1 Анатомія
  • 6.2 Таксономія
• 7 Посилання

Історія

Перші згадки про мезосомні структури датуються початком десятиліття до 50-х років минулого століття. Однак ця структура була хрещена кілька років по тому Фітц-Джеймсом (1960). Цей дослідник описав мезосоми з видів Bacillus хімічно фіксований.

Протягом десятиліття 70-х років багато дослідників почали доводити, що зовнішній вигляд, кількість і тип мезосом залежали від хімічної фіксації бактерій..

У 1981 році Еберсольд та інші експериментально продемонстрували штучну природу цих структур шляхом вивчення хімічно і кріогенно пов'язаних бактерій..

Останні результати показують, що подібне пошкодження мембрани, що спричиняє появу мезосом, можна спостерігати у бактерій, які зазнали впливу антибіотиків.

Загальна характеристика

Мезосоми були описані як інвагінації, у вигляді цитоплазматичних кишень, що містять кластери везикул і канальців. Вони також були описані як мембранні спирти, або як комбінація обох типів структур.

Мезосоми з'явилися у всіх грампозитивних бактеріях і лише в кількох грамнегативних видах. В останньому вони з'являлися тільки тоді, коли бактерії зростали в присутності і закріплювалися тетраоксидом осмію.

Вміст ліпідів, білків і вуглеводів вважали аналогічним вмісту плазматичної мембрани. Однак іноді були значні відмінності у вмісті фосфоліпідів, каротиноїдів, вуглеводів і менахінону в обох структурах. РНК і сліди ДНК також були виявлені в хімічному складі мезосом.

Типи

Описано два типи мезосом відповідно до їх розташування та функції:

Перегородки

Ті, які брали участь у формуванні перегородки в ділянці клітин, втручалися в утворення спор.

Бічні

Ці мезосоми були віднесені синтетичні та секреторні функції.

Функції

Енергетичний і дихальний обмін

Багато цитохімічні дослідження показали, що окислювально-відновні реакції бактерій in vivo перебували в мезосомах. Ці дослідження включали плями з життєво важливими барвниками, такими як сполуки Janus B Green і тетразолію.

Однак біохімічні дослідження показали, що специфічні оксидази, дегідрогенази та цитохроми або зовсім відсутні, або при знижених концентраціях у мезосомальних препаратах..

Ядерне зчеплення з мембраною

Було висловлено припущення, що мезосома притягує ядро ​​до поверхні клітини після процесу, який називається екструзією.

У свіжоприготованих протопластах часто спостерігалися фрагменти мезосомних канальців, прикріплених зовні до мембрани. Це об'єднання відбувалося навпроти точки на внутрішній поверхні, де ядро ​​вступало в контакт з мембраною.

Ядерний поділ

Згідно з результатами, отриманими в різних дослідженнях, було зазначено, що на початку поділу обидва ядра були з'єднані з мезосомою.

У міру збільшення об'єму ядер мезосоми були розділені на дві, а потім розділені, імовірно, що несуть дитячі ядра. Тому вважалося, що мезосоми виступають як примітивний аналог мітотичного веретена в клітинах рослин і тварин.

Формування перегородки

Результати про участь мезосом у септальному утворенні (перегородці) були неоднозначними. На думку деяких авторів, асоціація мезосоми з перегородкою у деяких видів зростаючих бактерій була добре встановленим фактом.

Однак багато експериментальних результатів показали, що мезосоми не потрібні для нормального функціонування механізму клітинного поділу.

Синтез клітинної стінки

Оскільки вважалося, що мезосома пов'язана з зростаючою перегородкою, було висловлено припущення, що вона також може бути залучена в синтез клітинної стінки.

Мембранний синтез

Було також запропоновано, що мезосома є місцем синтезу мембрани за рахунок диференціального включення ліпідів і білків-попередників в мезосомальні везикули. Проте не було переконливих доказів, які б продемонстрували цю гіпотезу.

Синтез і секреція екзоцелюлярних ферментів

Деякі антибіотики викликають вади розвитку, подібні до тих, що викликаються хімічними речовинами, що використовуються для фіксації бактерій. Завдяки цьому наявність мезосом була пов'язана з можливістю того, щоб ці структури мали секреторну функцію ферментів для деградації антибіотиків. Проте отримані докази суперечливі.

Місце прикріплення епісоми до мембрани

Епісома являє собою екстрахромосомну одиницю, що може повторювати бактерії, яка може функціонувати автономно або з хромосомою. Одна з функцій нібито найкращо випробуваного мезосоми полягала в тому, щоб функціонувати як ділянку зв'язування клітин епісом з бактеріальною мембраною..

Сайт поглинання ДНК під час трансформації

Вважалося, що мезосома виступала як орган для поглинання ДНК під час процесу трансформації. Однак це припущення базувалося на непрямих даних, а не на прямих доказах.

Тести штучної природи мезосом

Серед тестів, які дослідники вказали на те, що мезосоми не є органелами, але артефакти, що виникли за допомогою методів фіксації, є:

1.- Число і розмір мезосомних структур змінюється в залежності від техніки фіксації.

Мезосоми можна спостерігати тільки в хімічно фіксованих зразках для електронної мікроскопії.

3.- Мезосоми не з'являються в кріогенно фіксованих бактеріях.

Ці структури з'являються в бактеріях, які отримують антибіотики, що викликають подібні пошкодження хімічними фіксаторами.

Інші значення терміну мезосома

Термін мезосома має інші значення в зоології:

Анатомія

Мезосома є однією з трьох тагмат, в яких тіло деяких членистоногих ділиться, два інших - просома і метасома.

Таксономія

Мезосома  являє собою рід ракоподібних, описаний Отто, 1821.

Список літератури

1. H.R. Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Бактеріальні мезосоми: метод, залежний від артефактів. Архіви мікробіології.
2. В.М. Reusch Jr., M.M. Burger (1973). Бактеріальна мезосома. Biochimica et Biophysica Acta.
3. M.R.J. Salton (1994). Глава 1. Конверт бактеріальних клітин - історична перспектива. У: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (ред.), Клітинна стінка Bacferiol. Elsevier Science B.V..
4. Т. Сільва, J.C. Sousa, J.J. Polónia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Бактеріальні мезосоми. Реальні структури або артефакти. Biochimica et Biophysica Acta.
5. Мезосома У Вікіпедії. Отримано з https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Мезосома У Вікіпедії. Отримано з https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma