MEZOSOMOS: CHARAKTERISTIKOS, TIPAI IR FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Kad mesosomes yra invaginations dėl membranos gramteigiamas bakterijas ir kai Gram plazmos - neigiamas; pastebėtas tik ląstelių chemiškai fiksuoto už elektronų mikroskopijos stebėjimo.

Iš pradžių mikrobiologai manė, kad jie yra daugiafunkciniai organeliai. Tarp šių galimų funkcijų, be kitų funkcijų, jos galėjo dalyvauti ląstelių membranų sintezėje, endosporų susidaryme, DNR replikacijoje ir atskyrime, kvėpavime ir redokso metabolizme.

Prokariotų ląstelės su mezosoma schema. Paimta ir redaguota iš Mariana Ruiz LadyofHats per „Wikimedia Commons“. Tam tikrą laiką buvo pripažinta, kad mezosomų sistema yra sudėtingai sujungta su branduoline medžiaga ir susijusi su jos kopijavimu.

Be to, kadangi jie yra laikomi citoplazminės membranos plėtiniais, jiems buvo priskirtos fermentinių procesų funkcijos, tokios kaip elektronų pernešimas.

Mezosomų buvo visose gramteigiamose bakterijose, tačiau retai - gramneigiamose. Pastarosiose jie atsirado tik tada, jei buvo auginami tam tikromis sąlygomis.

Cheminės fiksacijos metodų pakeitimas elektroninės mikroskopijos tyrimais kriofikacijos metodais (fiksacija žemoje temperatūroje) įrodė, kad mezosomos iš tikrųjų buvo membranos apsigimimai dėl cheminės fiksacijos.

Istorija

Pirmieji mezosominių struktūrų paminėjimai datuojami praėjusio amžiaus 50-ųjų pradžioje. Tačiau struktūra po kelių metų buvo pakrikštyta Fitz-James (1960). Šis tyrėjas aprašė chemiškai fiksuotų Bacillus rūšių mezosomas.

Aštuntajame dešimtmetyje daugybė tyrinėtojų pradėjo įrodinėti, kad mezozomų atsiradimas, skaičius ir tipas priklausė nuo cheminės bakterijų fiksacijos.

1981 m. Ebersoldas ir kiti eksperimentiškai parodė šių struktūrų dirbtinį pobūdį tirdami chemiškai ir kriogeniniu būdu fiksuotas bakterijas.

Naujausi atradimai rodo, kad panašūs membranos pažeidimai, dėl kurių atsiranda mezosomų, gali būti pastebėti bakterijose, kurios buvo paveiktos antibiotikais.

Bendrosios savybės

Bakterija, organizmai, kuriems pranešta apie mezosomas.
Šaltinis: NIAID, per „Wikimedia Commons“

Mezosomos buvo apibūdintos kaip invaginacijos, citoplazminės kišenės, kuriose yra pūslelių ir kanalėlių sankaupos. Jie taip pat buvo apibūdinami kaip membraninės dvasios arba kaip abiejų tipų struktūrų derinys.

Mezosomos pasirodė visose gramneigiamose bakterijose ir tik keliose gramneigiamose rūšyse. Pastarosiose jos atsirado tik tada, kai bakterijos augo esant osmio tetroksidui ir pritvirtintos.

Buvo manoma, kad lipidų, baltymų ir angliavandenių kiekis yra panašus į plazmos membranos. Tačiau kartais buvo reikšmingų abiejų struktūrų fosfolipidų, karotenoidų, angliavandenių ir menakinono kiekio skirtumų. RNR ir DNR pėdsakai taip pat buvo rasti mezozomų cheminėje sudėtyje.

Tipai

Buvo apibūdinti du mezosomų tipai pagal jų vietą ir funkciją:

Septals

Tie, kurie dalyvavo pertvaros formavime ląstelių dalijimuisi ir dalyvavo sporų formavime.

Šonas

Šioms mezosomoms buvo priskirtos sintetinės ir sekretorinės funkcijos.

funkcijos

Energija ir kvėpavimo takų metabolizmas

Daugybė citocheminių tyrimų rodo, kad in vivo bakterijų redoksinės reakcijos vyko mezosomose. Šie tyrimai apėmė dažymą gyvybiškai svarbiomis dėmėmis, tokiomis kaip Janus Green B ir tetrazolio junginiai.

Tačiau biocheminiai tyrimai parodė, kad mezosomų preparatuose specifinių oksidų, dehidrogenazių ir citochromų visiškai nebuvo arba jų koncentracija buvo mažesnė.

Branduolio sujungimas su membrana

Buvo pasiūlyta, kad mezosoma patraukė branduolį prie ląstelės paviršiaus po proceso, vadinamo ekstruzija.

Šviežiai paruoštuose protoplaznuose dažnai buvo pastebimi mezosomų kanalėlių fragmentai, pritvirtinti prie membranos. Ši jungtis įvyko priešingai taškui ant vidinio paviršiaus, kur šerdis kontaktavo su membrana.

Branduolinis padalijimas

Remiantis įvairių tyrimų rezultatais, buvo nurodyta, kad dalijimosi pradžioje abu branduoliai buvo sujungti į mezosomą.

Didėjant branduolio tūriui, mezosomos pasidalinamos į dvi dalis ir tada atsiskiria, greičiausiai, turinčios dukterinius branduolius. Dėl šios priežasties buvo manoma, kad mezosomos veikia kaip primityvus mitozinio verpstės analogas augalų ir gyvūnų ląstelėse.

Pertvaros formavimas

Rezultatai apie mezosomų dalyvavimą pertvaros (pertvaros) susidaryme buvo dviprasmiški. Kai kurių autorių teigimu, kai kurių augančių bakterijų rūšių mezosomos ir pertvaros ryšys buvo gerai žinomas faktas.

Tačiau daugelis eksperimentinių rezultatų leido manyti, kad mezosomos yra nereikalingos normaliam ląstelių dalijimosi mechanizmo veikimui.

Ląstelių sienelių sintezė

Kadangi buvo manoma, kad mezosoma yra susijusi su augančiu pertvara, buvo pasiūlyta, kad ji taip pat gali dalyvauti ląstelių sienelių sintezėje.

Membranos sintezė

Taip pat buvo pasiūlyta, kad mezosoma yra membranos sintezės vieta dėl skirtingo lipidų ir baltymų pirmtakų įsitvirtinimo mezosominėse pūslelėse. Tačiau nebuvo jokių įtikinamų įrodymų, patvirtinančių šią hipotezę.

Egzo ląstelių fermentų sintezė ir sekrecija

Kai kurie antibiotikai sukelia apsigimimus, panašius į tuos, kuriuos sukelia chemikalai, naudojami surišti bakterijas. Dėl šios priežasties mezosomų buvimas buvo susijęs su galimybe, kad šios struktūros turėjo sekrecinę fermentų funkciją skaidyti antibiotikus. Tačiau gauti įrodymai buvo prieštaringi.

Epizomos pritvirtinimo prie membranos vieta

Epizoma yra bakteriją atkartojantis ekstrachromosomų vienetas, galintis veikti autonomiškai arba su viena chromosoma. Viena iš tariamai geriausiai patikrintų mezosomos funkcijų buvo ląstelių epizomų pritvirtinimo prie bakterinės membranos vieta.

DNR įsisavinimo vieta transformacijos metu

Manoma, kad mezosoma virsta DNR absorbcijos organu transformacijos proceso metu. Tačiau ši prielaida buvo pagrįsta netiesioginiais duomenimis, o ne tiesioginiais įrodymais.

Mezosomų dirbtinio pobūdžio įrodymai

Tarp tyrėjų nurodytų įrodymų, kad mezosomos nėra organelės, o fiksavimo metodų sukelti artefaktai:

1. Mezosomų struktūrų skaičius ir dydis skiriasi priklausomai nuo fiksavimo būdo.

2. Mezozomos yra stebimos tik chemiškai fiksuotuose mėginiuose elektronų mikroskopijai.

3.- Mezosomos neatsiranda kriogeniniu būdu fiksuotose bakterijose.

4.- Šios struktūros atsiranda bakterijose, gydomose kai kuriais antibiotikais, sukeliančiais žalą, panašią į cheminius fiksatorius.

„Mezosomų“ susidarymas skirtingomis bakterijų ląstelių prisitvirtinimo sąlygomis. Adaptuota iš Nanninga N. (1971). «Bacillus subtilis mezosoma, paveikta cheminės ir fizinės fiksacijos. Paimta ir redaguota iš: Originalų failą padarė „TimVickersVectorized“ Kkairri per „Wikimedia Commons“.

Kitos termino mezosomos reikšmės

Terminas mezosoma turi kitas reikšmes zoologijoje:

Anatomija

Mezosoma yra viena iš trijų tagmatų, į kurias dalijasi kai kurių nariuotakojų kūnas, kitų dviejų yra prosoma ir metasoma.

Taksonomija

Mesosoma yra vėžiagyvių gentis, aprašyta Otto, 1821 m.

Nuorodos

1. HR Ebersold, JL Cordier, P. Lüthy (1981). Bakterinės mezosomos: nuo metodo priklausomi artefaktai. Mikrobiologijos archyvas.
2. VM Reusch Jr, MM Burger (1973). Bakterijų mezosoma. Biochimica et Biophysica Acta.
3. MRJ Saltonas (1994). 1 skyrius. Bakterijų ląstelių apvalkalas - istorinė perspektyva. In: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Red.), Bacferiol ląstelės siena. „Elsevier Science BV“
4. T. Silva, JC Sousa, JJ Polónia, MA Macedo, AM Parente (1976). Bakterijų mezosomos. Tikros struktūros ar daiktai? Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mezosoma. Vikipedijoje. Atkurta iš https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mezosoma. Vikipedijoje. Atkurta iš https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma