Характеристики, видове и функции на мезозомите

на mesosomes те са инвагинации в плазмената мембрана на Грам положителни и някои Грам отрицателни бактерии, които се наблюдават само в клетки, химически фиксирани за наблюдение в електронна микроскопия.

Първоначално микробиолозите предполагаха, че те са органели, които притежават множество функции. Сред тези възможни функции е, че те могат да участват в синтеза на клетъчни мембрани, в образуването на ендоспори, в репликацията и сегрегацията на ДНК, в дишането и в редокс метаболизма, наред с други функции.

За известно време беше признато, че мезозомната система е свързана комплексно с ядрения материал и свързана с нейната репликация.

Освен това, тъй като те се считат за разширения на цитоплазмената мембрана, те са им възложени функции в ензимните процеси, като например транспортирането на електрони..

Мезозомите присъстваха във всички грам-положителни бактерии, но рядко са в грам отрицателни. В последния се появява само ако те са били отглеждани при определени условия.

Заместването на методи за химична фиксация за електронно-микроскопски изследвания чрез криофиксационни техники (фиксиране при ниски температури) показва, че мезозомите са наистина малформации на мембраната поради химическа фиксация.

индекс

• 1 История
• 2 Общи характеристики
• 3 вида
  • 3.1 Септали
  • 3.2 Странично
• 4 Функции
  • 4.1 Енергичен и респираторен метаболизъм
  • 4.2 Ядрено мембранно свързване
  • 4.3 Ядрена дивизия
  • 4.4 Формиране на прегради
  • 4.5 Синтез на клетъчната стена
  • 4.6 Мембранна синтеза
  • 4.7 Синтез и секреция на екзоцелуларни ензими
  • 4.8 Място на свързване на епизома към мембраната
  • 4.9 Място на поемане на ДНК по време на трансформация
• 5 Тестове за изкуствената природа на мезозомите
• 6 Други значения на термина мезозома
  • 6.1 Анатомия
  • 6.2 Таксономия
• 7 Препратки

история

Първите споменавания за мезосомни структури датират от началото на десетилетието до 50-те години на миналия век. Въпреки това, структурата е била кръстена няколко години по-късно от Fitz-James (1960). Този изследовател описва мезозоми от видове бацил химически фиксирани.

През десетилетието на 70-те години много изследователи започнаха да доказват, че външният вид, броят и вида на мезозомите зависят от химичната фиксация на бактериите..

През 1981 г. Ebersold и др. Експериментално демонстрират изкуствената природа на тези структури чрез изследване на химически и криогенно свързани бактерии..

Последните открития показват, че подобно увреждане на мембраната, с последващо появяване на мезозоми, може да се наблюдава при бактерии, които са били изложени на антибиотици.

Общи характеристики

Мезозомите са описани като инвагинации, под формата на цитоплазмени джобове, съдържащи мехурчета и тубули. Те също бяха описани като мембранни спиртни напитки или като комбинация от двата вида структури.

Мезозомите се появяват във всички грамположителни бактерии и само в няколко грамотрицателни вида. В последното те се появяват само когато бактериите растат в присъствието на и се фиксират с осмиев тетроксид.

Съдържанието на липиди, протеини и въглехидрати се счита за подобно на това на плазмената мембрана. Въпреки това, понякога има значителни разлики в съдържанието на фосфолипид, каротеноид, въглехидрат и менахинон в двете структури. РНК и следи от ДНК също са открити в химичния състав на мезозомите.

тип

Два вида мезозоми са описани според тяхното местоположение и функция:

преграден

Тези, които участват в образуването на преградата в клетъчното делене и се намесват в образуването на спори.

Laterales

На тези мезозоми се приписват синтетични и секреторни функции.

функции

Енергичен и респираторен метаболизъм

Много цитохимични проучвания показват, че in vivo редокс реакциите на бактериите се намират в мезозоми. Тези проучвания включват петна с жизненоважни багрила като Janus B Green и тетразолови съединения.

Въпреки това, биохимичните проучвания показват, че специфични оксидази, дехидрогенази и цитохроми са или напълно отсъстващи, или при намалени концентрации в мезозомните препарати..

Ядрено свързване към мембраната

Предполага се, че мезозома привлича ядрото към повърхността на клетката след процес, наречен екструзия.

В прясно приготвени протопласти често се наблюдават фрагменти от мезозомни тубули, прикрепени външно към мембраната. Това обединение възниква срещу точката на вътрешната повърхност, където ядрото е в контакт с мембраната.

Ядрена дивизия

Според резултатите, получени от различни изследвания, е посочено, че в началото на разделението двете ядра са свързани с мезозома.

С увеличаването на ядрения обем, мезозомите се разделят на две и след това се разделят, вероятно носещи детските ядра. Затова се вярва, че мезозомите действат като примитивен аналог на митотичното вретено в растителни и животински клетки.

Образуване на преграда

Резултатите за участието на мезозомите в септумната формация (септум) са двусмислени. Според някои автори асоциацията на мезозома с преградата при някои видове растящи бактерии е добре установен факт.

Въпреки това, много експериментални резултати предполагат, че мезозомите са ненужни за нормалното функциониране на механизма на клетъчното деление.

Синтез на клетъчната стена

Тъй като се е смятало, че мезозомата е свързана с нарастващия преграда, се предполага, че тя може да участва и в синтеза на клетъчната стена..

Мембранна синтеза

Също така беше предложено, че мезозомата е мястото на мембранния синтез, дължащо се на диференциалното включване на липиди и протеинови прекурсори в мезозомните везикули. Въпреки това, няма убедителни доказателства, които да демонстрират тази хипотеза.

Синтез и секреция на екзоцелуларни ензими

Някои антибиотици причиняват малформации, подобни на тези, причинени от химикалите, използвани за фиксиране на бактериите. Поради това, наличието на мезозоми се свързва с възможността тези структури да имат секреторна функция на ензимите за разграждане на антибиотици. Получените доказателства обаче са противоречиви.

Място на закрепване на епизома към мембраната

Епизомата е бактериално репликираща се екстрахромозомна единица, която може да функционира самостоятелно или с хромозома. Една от функциите на предполагаемия най-добре изпитан мезозома е да функционира като място на клетъчно свързване на епизомите с бактериалната мембрана..

Място на поемане на ДНК по време на трансформация

Смята се, че мезозомът действа като орган за поемане на ДНК по време на трансформационния процес. Това предположение обаче се основава на косвени данни, а не на преки доказателства.

Тестове за изкуствената природа на мезозомите

Сред тестовете, посочени от изследователите, за да покажат, че мезозомите не са органели, но артефактите, произхождащи от техники на фиксация, са:

1.- Броят и размерът на мезозомалните структури варира в зависимост от техниката на фиксиране.

2.- Мезозомите се наблюдават само в химически фиксирани проби за електронна микроскопия.

3. - Мезозомите не се появяват в криогенно фиксирани бактерии.

4.- Тези структури се появяват в бактерии, лекувани с някои видове антибиотици, които причиняват подобни увреждания на химически фиксатори.

Други значения на термина мезозома

Терминът мезозома има други значения в зоологията:

анатомия

Mesosoma е една от трите тагмата, в която тялото на някои артроподи е разделено, а другите две са просома и метасома.

таксономия

mesosoma  е род на ракообразни, описан от Ото, 1821.

препратки

1. Относителна влажност Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Бактериални мезозоми: артефакти, зависими от метода. Архив по микробиология.
2. V. М. Reusch младши, M.M. Burger (1973). Бактериалната мезозома. Biochimica et Biophysica Acta.
3. M.R.J. Salton (1994). Глава 1. Обвивката на бактериалната клетка - историческа перспектива. В: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Eds.), Bacferiol клетъчна стена. Elsevier Science B.V..
4. T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polónia, M.A. Македо, А.М. Parente (1976). Бактериални мезозоми. Реални структури или артефакти? Biochimica et Biophysica Acta.
5. Мезозома. В Уикипедия. Изтеглено от https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosoma. В Уикипедия. Изтеглено от https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma