MESOSOMES: ĐẶC ĐIỂM, LOẠI VÀ CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2026

Các mesosomes là invaginations trên màng sinh chất của vi khuẩn Gram dương và một số Gram - tiêu cực, được quan sát thấy chỉ có trong các tế bào cố định về mặt hóa học để quan sát kính hiển vi điện tử.

Các nhà vi sinh vật học ban đầu cho rằng chúng là những bào quan đa chức năng. Trong số các chức năng có thể có này là chúng có thể tham gia vào quá trình tổng hợp màng tế bào, hình thành nội bào tử, sao chép và phân tách DNA, hô hấp và chuyển hóa oxy hóa khử, cùng các chức năng khác.

Sơ đồ của một tế bào nhân sơ với mesosome. Lấy và chỉnh sửa từ Mariana Ruiz LadyofHats, thông qua Wikimedia Commons. Trong một thời gian, người ta nhận ra rằng hệ thống mesosome được kết nối theo một cách phức tạp với vật liệu hạt nhân và có liên quan đến sự sao chép của nó.

Ngoài ra, vì chúng được coi là phần mở rộng của màng tế bào chất, chúng được chỉ định các chức năng trong các quá trình enzym, chẳng hạn như vận chuyển điện tử.

Mesosomes hiện diện ở tất cả các vi khuẩn Gram dương nhưng rất hiếm ở vi khuẩn Gram âm. Sau này, chúng chỉ xuất hiện nếu chúng được trồng trong những điều kiện cụ thể.

Việc thay thế các phương pháp cố định hóa học cho các nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử bằng các kỹ thuật cryofixation (cố định ở nhiệt độ thấp) đã chứng minh rằng mesosomes thực sự là dị dạng màng do cố định hóa học.

Lịch sử

Những đề cập đầu tiên về cấu trúc trung mô có từ đầu những năm 50 của thế kỷ trước. Tuy nhiên, cấu trúc đã được đặt tên thánh vài năm sau đó bởi Fitz-James (1960). Nhà nghiên cứu này đã mô tả mesosomes từ các loài Bacillus cố định về mặt hóa học.

Trong những năm 1970, nhiều nhà nghiên cứu đã bắt đầu đưa ra bằng chứng cho thấy sự xuất hiện, số lượng và loại trung thể phụ thuộc vào sự cố định hóa học của vi khuẩn.

Năm 1981, Ebersold và cộng sự đã thực nghiệm chứng minh bản chất nhân tạo của những cấu trúc này bằng cách nghiên cứu vi khuẩn cố định về mặt hóa học và đông lạnh.

Những phát hiện gần đây chỉ ra rằng tổn thương màng tương tự, với sự xuất hiện của các trung thể, có thể được quan sát thấy ở vi khuẩn đã tiếp xúc với kháng sinh.

Đặc điểm chung

Một loại vi khuẩn, các sinh vật mà các trung thể đã được báo cáo.
Nguồn: NIAID, qua Wikimedia Commons

Mesosomes được mô tả như là sự xâm nhập, ở dạng túi tế bào chất chứa các cụm túi và ống. Chúng cũng được mô tả như là ales màng sợi, hoặc là sự kết hợp của cả hai loại cấu trúc.

Messome xuất hiện ở tất cả các vi khuẩn Gram dương và chỉ ở một số loài Gram âm. Trong trường hợp thứ hai, chúng chỉ xuất hiện khi vi khuẩn phát triển với sự hiện diện của và cố định với osmium tetroxide.

Hàm lượng của lipid, protein và carbohydrate được coi là tương tự như của màng sinh chất. Tuy nhiên, đôi khi có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng phospholipid, carotenoid, carbohydrate và menaquinone của cả hai cấu trúc. RNA và dấu vết của DNA cũng được tìm thấy trong thành phần hóa học của các trung thể.

Các loại

Hai loại trung thể được mô tả theo vị trí và chức năng của chúng:

Septals

Những chất tham gia vào việc hình thành vách ngăn trong quá trình phân chia tế bào và tham gia vào việc hình thành bào tử.

Bên

Những trung thể này được quy cho các chức năng tổng hợp và bài tiết.

Đặc trưng

Chuyển hóa năng lượng và hô hấp

Nhiều nghiên cứu hóa tế bào cho rằng các phản ứng oxy hóa khử in vivo của vi khuẩn nằm trong các trung thể. Các nghiên cứu này bao gồm nhuộm bằng các vết bẩn quan trọng như Janus Green B và các hợp chất tetrazolium.

Tuy nhiên, các nghiên cứu sinh hóa cho thấy rằng các chất oxy hóa, dehydrogenase và cytochromes cụ thể hoàn toàn không có hoặc ở nồng độ giảm trong các chế phẩm trung mô.

Khớp nối hạt nhân với màng

Người ta cho rằng mesosome đã thu hút nhân đến bề mặt tế bào sau một quá trình gọi là đùn.

Trong các nguyên sinh chất mới chuẩn bị, người ta thường quan sát thấy các mảnh của ống trung mô gắn bên ngoài vào màng. Sự kết hợp này xảy ra đối diện với điểm trên bề mặt bên trong nơi lõi tiếp xúc với màng.

Phân chia hạt nhân

Theo kết quả thu được từ các nghiên cứu khác nhau, người ta chỉ ra rằng, khi bắt đầu phân chia, hai hạt nhân đều được kết nối với một mesosome.

Khi thể tích hạt nhân tăng lên, các trung phân tử chia đôi rồi tách ra, có lẽ là mang các hạt nhân con. Vì lý do này, người ta tin rằng mesosomes hoạt động như một chất tương tự nguyên thủy của thoi phân bào trong tế bào động thực vật.

Hình thành vách ngăn

Kết quả về sự tham gia của các trung mô vào sự hình thành vách ngăn (vách ngăn) là không rõ ràng. Theo một số tác giả, mối liên hệ của mesosome với vách ngăn ở một số loài vi khuẩn đang phát triển là một thực tế đã được chứng minh rõ ràng.

Tuy nhiên, nhiều kết quả thí nghiệm cho rằng các trung thể không cần thiết cho hoạt động bình thường của cơ chế phân chia tế bào.

Tổng hợp thành tế bào

Vì mesosome được coi là có liên quan đến vách ngăn đang phát triển, người ta cho rằng nó cũng có thể tham gia vào quá trình tổng hợp thành tế bào.

Tổng hợp màng

Mesosome cũng được đề xuất là nơi tổng hợp màng do sự kết hợp khác biệt của lipid và tiền chất protein vào các túi trung mô. Tuy nhiên, không có bằng chứng thuyết phục nào hỗ trợ giả thuyết này.

Tổng hợp và bài tiết các enzym ngoại bào

Một số loại kháng sinh gây ra dị tật tương tự như những dị tật do hóa chất dùng để kết dính vi khuẩn. Do đó, sự hiện diện của các trung thể có liên quan đến khả năng các cấu trúc này có chức năng tiết enzym để phân hủy chất kháng sinh. Tuy nhiên, các bằng chứng thu được lại trái ngược nhau.

Nơi gắn của phần tầng vào màng

Các đoạn là một đơn vị ngoại nhiễm sắc thể nhân bản của vi khuẩn có thể hoạt động độc lập hoặc với một nhiễm sắc thể. Một trong những chức năng được cho là đã được chứng minh tốt nhất của mesosome là hoạt động như một vị trí để tế bào gắn các đoạn phân tử vào màng vi khuẩn.

Vị trí hấp thụ DNA trong quá trình biến đổi

Mesosome được cho là hoạt động như một cơ quan hấp thụ DNA trong quá trình biến đổi. Tuy nhiên, giả định này dựa trên dữ liệu gián tiếp chứ không phải bằng chứng trực tiếp.

Bằng chứng cho bản chất nhân tạo của mesosomes

Trong số các bằng chứng được các nhà nghiên cứu chỉ ra để chỉ ra rằng các trung thể không phải là bào quan mà là các vật tạo tác do kỹ thuật cố định gây ra là:

1.- Số lượng và kích thước của các cấu trúc trung mô thay đổi theo kỹ thuật cố định.

2.- Messome chỉ có thể quan sát được trong các mẫu đã được cố định về mặt hóa học đối với kính hiển vi điện tử.

3.- Mesosomes không xuất hiện ở vi khuẩn cố định đông lạnh.

4.- Những cấu trúc này xuất hiện trong vi khuẩn được điều trị bằng một số loại kháng sinh, gây ra thiệt hại tương tự như chất cố định hóa học.

Sự hình thành các "trung thể" bởi các điều kiện gắn kết khác nhau của tế bào vi khuẩn. Phỏng theo Nanninga N. (1971). «Mesosome Bacillus subtilis bị ảnh hưởng bởi sự cố định hóa học và vật lý. Lấy và chỉnh sửa từ: Tệp gốc được thực hiện bởi TimVickersVectorized bởi Kkairri, thông qua Wikimedia Commons.

Các nghĩa khác của thuật ngữ mesosome

Thuật ngữ mesosome có những nghĩa khác trong động vật học:

Giải phẫu học

Mesosome là một trong ba tagmata mà cơ thể của một số động vật chân đốt được phân chia, hai phần còn lại là prosoma và metasoma.

Phân loại học

Mesosoma là một chi động vật giáp xác được Otto mô tả năm 1821.

Người giới thiệu

1. HR Ebersold, JL Cordier, P. Lüthy (1981). Trung thể vi khuẩn: hiện vật phụ thuộc vào phương pháp. Lưu trữ Vi sinh vật học.
2. VM Reusch Jr, MM Burger (1973). Mesosome của vi khuẩn. Biochimica et Biophysica Acta.
3. MRJ Salton (1994). Chương 1. Vỏ tế bào vi khuẩn - một quan điểm lịch sử. Trong: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Eds.), Thành tế bào Bacferiol. Elsevier Science BV
4. T. Silva, JC Sousa, JJ Polónia, MA Macedo, AM Parente (1976). Trung thể vi khuẩn. Những công trình kiến ​​trúc hay hiện vật thực sự ?. Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosome. Trên Wikipedia. Được khôi phục từ https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosome. Trên Wikipedia. Được khôi phục từ https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma