نظرية الغشاء قابلة للطي

ال نظرية الطي الغشائي يقترح أن أغشية العضيات نشأت من تمدد وغشاء غشاء البلازما. لاحظ J.D Robertson ، رائد في المجهر الإلكتروني ، في عام 1962 أن العديد من الهيئات داخل الخلايا لديها بنية مماثلة بصريا للغشاء البلازما. 

نشأت فكرة التركيب الذي يحدد الخلايا فور ظهور مفهوم "الخلية" ، والتي أجريت من خلالها عدة دراسات لتوضيح خصائص التركيب المذكور..

مؤشر

• 1 غشاء البلازما
• 2 سوابق نظرية الغشاء قابلة للطي
  • 2.1 دراسات الفيزيولوجيا الكهربية
• 3 دراسات المجهر الإلكتروني
• 4 ما هي نظرية الغشاء القابل للطي؟?
• 5 أهمية هذه النظرية
• 6 المراجع

غشاء البلازما

إن غشاء البلازما عبارة عن هيكل يتكون من طبقة مزدوجة من الفسفوليبيد يتم تنظيمه بحيث يتم توجيه المجموعات القطبية نحو العصارة الخلوية والوسط خارج الخلية ، في حين يتم تنظيم المجموعات النائية نحو داخل الغشاء.

وتتمثل مهمتها الرئيسية في تحديد الخلايا ، حقيقية النواة وبدائية النواة ، حيث إنها تفصل جسديا عن طريق السيتوبلازم من الوسط خارج الخلية.

على الرغم من وظيفتها الهيكلية ، من المعروف أن الغشاء ليس ثابتًا ، لكنه حاجز مرن وديناميكي حيث يحدث عدد كبير من العمليات الضرورية للخلية.

بعض العمليات التي تحدث في الغشاء هي إرساء الهيكل الخلوي ، ونقل الجزيئات ، والإشارة والاتصال مع الخلايا الأخرى لتشكيل الأنسجة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي مجموعة متنوعة من العضيات أيضًا على غشاء تحدث فيه عمليات أخرى ذات أهمية كبيرة.

سوابق نظرية الطي الغشائي

دراسات الفيزيولوجيا الكهربية

قبل وقت طويل من طرح روبرتسون لنظرية الغشاء القابل للطي في عام 1962 ، أجريت الدراسات أولاً لتحديد شكل الهيكل. في غياب المجهر الإلكتروني ، سادت الدراسات الفيزيولوجية الكهربية ، ومن بينها ما يلي:

1895

لاحظ أوفرتون أن الدهون تعبر غشاء الخلية بسهولة أكثر من جزيئات ذات طبيعة أخرى ، وبالتالي ، استنتج أن الغشاء يجب أن يتكون ، في الغالب ، بواسطة الدهون.

1902

قدم ج. بيرنشتاين فرضيته التي ذكرت أن الخلايا تتكون من محلول مع أيونات حرة محددة بطبقة رقيقة منضمة للجزيئات المشحونة المذكورة..

1923

قام Fricke بقياس قدرة الغشاء كرات الدم الحمراء لتخزين الشحنات (السعة) ، وحدد أن هذه القيمة كانت 0.81 μF / سم².

في وقت لاحق تم تحديد أن أغشية أنواع أخرى من الخلايا قدمت قيم السعة مماثلة ، وبالتالي ، ينبغي أن يكون الغشاء هيكل وحدوي.

1925

قام غورتر و جريندل بقياس مساحة كريات الدم الحمراء بمساعدة مجهر. ثم قاموا باستخراج الدهون من عدد معروف من هذا النوع من الخلايا وقياس المساحة التي احتلوها.

تم الحصول عليها نتيجة لخلية 1: 2: نسبة الغشاء. هذا يعني أن غشاء الخلية كان عبارة عن هيكل مزدوج ، وبالتالي الناشئة مصطلح "طبقة ثنائية الدهون".

1935

اقترحت الدراسات السابقة حتى عام 1935 وجود البروتينات في الغشاء ، مما دفع دانييلي ودافسون إلى اقتراح نموذج ساندويتش أو نموذج البروتين الدهني..

وفقًا لهذا النموذج ، يتكون غشاء البلازما من طبقتين من الفسفوليبيد التي تقع بين طبقتين من البروتينات ، والتي ترتبط بالغشاء من خلال التفاعلات الإلكتروستاتيكية..

دراسات المجهر الالكتروني

في عام 1959 ، بفضل ظهور الفحص المجهري الإلكتروني ، جمع J. David Robertson أدلة كافية لتأكيد واستكمال النماذج التي اقترحها Gorter and Grendel (1925) و Danielli و Davson (1935) ، ورفع نموذج "الغشاء الوحدوي".

يحتفظ هذا النموذج بخاصية النموذج الذي اقترحه دانييلي ودافسون من طبقة ثنائية الشحوم ، مع اختلاف طبقة البروتين التي ، في هذه الحالة ، غير متناظرة ومتقطعة .

ما هي نظرية الغشاء القابل للطي؟?

سمح وصول الفحص المجهري الإلكتروني بفكرة واضحة إلى حد ما حول كيفية تكوين غشاء البلازما.

ومع ذلك ، كانت هذه الحقيقة مصحوبة بتصور أغشية متعددة داخل البلازما والتي تشكل مقصورات داخل الخلايا ، مما دفع روبرتسون في عام 1962 إلى اقتراح "نظرية الغشاء القابل للطي".

نظرية الطي الغشائي هي أن غشاء البلازما زاد من سطحه واخترع لينتج الأغشية داخل المصل ، وهذه الأغشية تحيط بالجزيئات التي كانت موجودة في العصارة الخلوية وبالتالي نشأت العضيات.

وفقًا لهذه النظرية ، فإن الظرف النووي ، والشبكة الإندوبلازمية ، وجولجي ، والليزوزومات ، والفراغات كان يمكن أن تنشأ بهذه الطريقة.

تم تأكيد الاستمرارية الموجودة بين غشاء البلازما مع العضيات الثلاثة الأولى المذكورة أعلاه من خلال دراسات المجهر الإلكتروني في أنواع مختلفة من الخلايا.

ومع ذلك ، اقترح روبرتسون أيضا في نظريته أن العضيات الحويصلية مثل الليزوزومات والفراغات نشأت أيضا عن طريق انشقاقات انفصلت لاحقا عن الغشاء.

نظرًا لخصائص النظرية القابلة للطي للغشاء ، يعتبر هذا امتدادًا لنموذج الغشاء الوحدوي الذي اقترحه هو نفسه عام 1959.

توضح الصور المجهرية التي التقطها روبرتسون أن كل هذه الأغشية متساوية وبالتالي يجب أن يكون لها تركيبة مماثلة إلى حد ما.

ومع ذلك ، فإن تخصص العضيات يعدل إلى حد كبير تكوين الأغشية ، مما يقلل من الخصائص المشتركة بينهما على المستوى الكيميائي الحيوي والجزيئي.

وبالمثل ، يتم الحفاظ على حقيقة أن الأغشية هي وظيفتها الرئيسية لتكون بمثابة حاجز مستقر للوسائط المائية.

أهمية هذه النظرية

بفضل كل الاختبارات التي أجريت بين عامي 1895 و 1965 ، وخاصةً الدراسات المجهرية التي أجرتها J.D. روبرتسون ، تم التأكيد على أهمية أغشية الخلايا.

من النموذج الوحدوي ، بدأ التأكيد على الدور الأساسي الذي يلعبه الغشاء في تركيب ووظيفة الخلايا ، إلى حد أن دراسة هذه البنية تعتبر قضية أساسية في البيولوجيا الحالية.

الآن ، فيما يتعلق بمساهمة نظرية الطي الغشائي ، فإن هذا لا يحظى بالقبول في الوقت الحالي. ومع ذلك ، فقد أدى في ذلك الوقت إلى المزيد من الخبراء في المنطقة الذين يحاولون توضيح أصل أغشية الخلايا ليس فقط ، ولكن أيضًا أصل الخلية حقيقية النواة نفسها ، كما فعل لين مارغوليس في عام 1967 عند رفع النظرية التوطينية..

مراجع

1. Lodish H، Berk A، Kaiser C، et al. بيولوجيا الخلية الجزيئية. المجلد 39. الطبعة الثامنة ؛ 2008.
2. Heuser JE. في ذكرى ديفيد ديفيد روبرتسون. Am Soc Cell Biol: 1995: 11-13. مأخوذة من heuserlab.wustl.edu.
3. لي ألف غشاء الهيكل. Curr Biol. 2001 ؛ 11 (20): R811-R814. Doi: 10.1083 / jcb.91.3.189s.
4. غوبتا GP. بيولوجيا الخلية النباتية. دار النشر ديسكفري 2004. مأخوذة من books.google.
5. هايمبورغ T. الأغشية ، مقدمة. Therm Biophys Membr. 2007 ؛ (2001): 1-13. Doi: 10.1002 / 9783527611591.ch1.
6. Stoeckenius W، Stoeckenius W، Engelman DM، Engelman DM. مراجعة النماذج الحالية لهيكل الأغشية البيولوجية. J Cell Biol.