เมโซโซม: ลักษณะประเภทและหน้าที่ - ชีววิทยา - 2026

เมโซโซมคือการแพร่กระจายบนเยื่อหุ้มพลาสมาของแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบบางชนิดซึ่งสังเกตได้เฉพาะในเซลล์ที่ได้รับการแก้ไขทางเคมีสำหรับการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

เดิมทีนักจุลชีววิทยาเสนอว่าพวกมันเป็นออร์แกเนลล์อเนกประสงค์ ในบรรดาฟังก์ชันที่เป็นไปได้เหล่านี้คือพวกมันสามารถมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์เยื่อหุ้มเซลล์ในการสร้างเอนโดสปอร์ในการจำลองแบบและการแยกดีเอ็นเอในการหายใจและการเผาผลาญรีดอกซ์รวมถึงฟังก์ชันอื่น ๆ

แผนภาพของเซลล์โปรคาริโอตที่มีเมโซโซม ถ่ายและแก้ไขจาก Mariana Ruiz LadyofHats ผ่าน Wikimedia Commons ช่วงเวลาหนึ่งเป็นที่ยอมรับว่าระบบ mesosome เชื่อมต่ออย่างซับซ้อนกับวัสดุนิวเคลียร์และเกี่ยวข้องกับการจำลองแบบ

นอกจากนี้เนื่องจากถือว่าเป็นส่วนขยายของเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึมจึงได้รับมอบหมายหน้าที่ในกระบวนการของเอนไซม์เช่นการขนส่งอิเล็กตรอน

เมโซโซมมีอยู่ในแบคทีเรียแกรมบวกทั้งหมด แต่หายากในแกรมลบ ในตอนหลังพวกเขาจะปรากฏตัวก็ต่อเมื่อได้รับการปลูกฝังภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ

การทดแทนวิธีการตรึงทางเคมีสำหรับการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนด้วยเทคนิคการแช่แข็ง (การตรึงที่อุณหภูมิต่ำ) พิสูจน์แล้วว่าเมโซโซมเป็นความผิดปกติของเมมเบรนเนื่องจากการตรึงทางเคมี

ประวัติศาสตร์

การกล่าวถึงโครงสร้าง mesosomal ครั้งแรกย้อนกลับไปในช่วงต้นทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่แล้ว อย่างไรก็ตามโครงสร้างได้รับการตั้งชื่อในอีกหลายปีต่อมาโดย Fitz-James (1960) นักวิจัยคนนี้อธิบายว่ามีโซโซมจากสายพันธุ์บาซิลลัสคงที่ทางเคมี

ในช่วงทศวรรษ 1970 นักวิจัยหลายคนเริ่มแสดงหลักฐานว่าลักษณะจำนวนและชนิดของเมโซโซมขึ้นอยู่กับการตรึงทางเคมีของแบคทีเรีย

ในปีพ. ศ. 2524 Ebersold et al. ได้ทดลองแสดงลักษณะประดิษฐ์ของโครงสร้างเหล่านี้โดยการศึกษาแบคทีเรียที่แข็งตัวทางเคมีและทางเคมี

ผลการวิจัยล่าสุดระบุว่าความเสียหายของเมมเบรนที่คล้ายคลึงกันซึ่งเป็นผลมาจากลักษณะของเมโซโซมสามารถสังเกตได้ในแบคทีเรียที่สัมผัสกับยาปฏิชีวนะ

ลักษณะทั่วไป

มีรายงานแบคทีเรียสิ่งมีชีวิตที่มีโซโซม
ที่มา: NIAID ผ่าน Wikimedia Commons

เมโซโซมถูกอธิบายว่าเป็นการรุกรานในรูปแบบของถุงไซโตพลาสซึมที่มีกลุ่มถุงและท่อ พวกเขายังถูกอธิบายว่าเป็นเอลสไปร์ที่เป็นเยื่อหรือเป็นการรวมกันของโครงสร้างทั้งสองประเภท

เมโซโซมปรากฏในแบคทีเรียแกรมบวกทั้งหมดและมีเพียงไม่กี่ชนิดกรัมลบเท่านั้น ในระยะหลังพวกมันจะปรากฏเฉพาะเมื่อแบคทีเรียเติบโตต่อหน้าและแก้ไขด้วยออสเมียมเตทรอกไซด์

ปริมาณของไขมันโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตถือว่าใกล้เคียงกับของเมมเบรนในพลาสมา อย่างไรก็ตามบางครั้งมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณฟอสโฟลิปิดแคโรทีนอยด์คาร์โบไฮเดรตและเมนาควิโนนของโครงสร้างทั้งสอง RNA และร่องรอยของดีเอ็นเอยังพบในองค์ประกอบทางเคมีของเมโซโซม

ประเภท

มีการอธิบายเมโซโซมสองประเภทตามตำแหน่งและหน้าที่:

Septals

ผู้ที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของกะบังในการแบ่งเซลล์และมีส่วนร่วมในการสร้างสปอร์

ด้าน

เมโซโซมเหล่านี้มาจากฟังก์ชันสังเคราะห์และการหลั่ง

คุณสมบัติ

การเผาผลาญพลังงานและระบบทางเดินหายใจ

การศึกษาทางเซลล์วิทยาหลายชิ้นชี้ให้เห็นว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ภายในร่างกายของแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในเมโซโซม การศึกษาเหล่านี้รวมถึงการย้อมด้วยคราบที่สำคัญเช่น Janus Green B และสารประกอบ tetrazolium

อย่างไรก็ตามการศึกษาทางชีวเคมีชี้ให้เห็นว่าสารออกซิเดสที่เฉพาะเจาะจงดีไฮโดรจีเนสและไซโตโครเมสไม่อยู่โดยสิ้นเชิงหรือมีความเข้มข้นลดลงในการเตรียม mesosomal

การมีเพศสัมพันธ์ของนิวเคลียร์กับเมมเบรน

มีข้อเสนอแนะว่าเมโซโซมดึงดูดนิวเคลียสเข้ากับผิวเซลล์หลังจากกระบวนการที่เรียกว่าการอัดขึ้นรูป

ในโพรโทพลาสต์ที่เตรียมสดมักพบชิ้นส่วนของท่อเมโซโซมที่ติดอยู่ภายนอกกับเมมเบรน การรวมตัวนี้เกิดขึ้นตรงข้ามกับจุดบนพื้นผิวด้านในที่แกนกลางสัมผัสกับเมมเบรน

การแบ่งนิวเคลียร์

จากผลที่ได้รับจากการศึกษาต่างๆพบว่าในช่วงเริ่มต้นของการแบ่งนิวเคลียสทั้งสองจะเชื่อมต่อกับเมโซโซม

เมื่อปริมาตรนิวเคลียร์เพิ่มขึ้นเมโซโซมจะแบ่งออกเป็นสองส่วนแล้วแยกออกจากกันโดยสันนิษฐานว่ามีนิวเคลียสของลูกสาว ด้วยเหตุนี้จึงเชื่อกันว่าเมโซโซมทำหน้าที่เป็นอะนาล็อกดั้งเดิมของแกนไมโทติกในเซลล์พืชและสัตว์

การสร้างกะบัง

ผลลัพธ์เกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของ mesosomes ในการก่อตัวของกะบัง (กะบัง) มีความคลุมเครือ ตามที่ผู้เขียนบางคนความสัมพันธ์ของ mesosome กับกะบังในแบคทีเรียที่กำลังเติบโตบางชนิดเป็นข้อเท็จจริงที่ยอมรับได้ดี

อย่างไรก็ตามผลการทดลองหลายชิ้นชี้ให้เห็นว่าเมโซโซมไม่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของกลไกการแบ่งเซลล์

การสังเคราะห์ผนังเซลล์

เนื่องจาก mesosome ถูกพิจารณาว่าเกี่ยวข้องกับกะบังที่กำลังเติบโตจึงมีข้อเสนอแนะว่ามันอาจเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ผนังเซลล์ด้วย

การสังเคราะห์เมมเบรน

นอกจากนี้ยังเสนอให้ mesosome เป็นสถานที่สังเคราะห์เมมเบรนเนื่องจากการรวมตัวกันของไขมันและสารตั้งต้นของโปรตีนที่แตกต่างกันในถุงเยื่อหุ้มเซลล์ อย่างไรก็ตามไม่มีหลักฐานที่สรุปเพื่อสนับสนุนสมมติฐานนี้

การสังเคราะห์และการหลั่งเอนไซม์ภายนอกเซลล์

ยาปฏิชีวนะบางชนิดก่อให้เกิดความผิดปกติคล้ายกับที่เกิดจากสารเคมีที่ใช้จับแบคทีเรีย ด้วยเหตุนี้การปรากฏตัวของ mesosomes จึงเกี่ยวข้องกับความเป็นไปได้ที่โครงสร้างเหล่านี้มีหน้าที่หลั่งของเอนไซม์ในการย่อยสลายยาปฏิชีวนะ อย่างไรก็ตามหลักฐานที่ได้รับนั้นขัดแย้งกัน

สถานที่ยึดของตอนกับเมมเบรน

เอพิโซมเป็นหน่วยนอกโครโมโซมที่จำลองแบบแบคทีเรียที่สามารถทำงานได้โดยอิสระหรือมีโครโมโซมเดียว หนึ่งในหน้าที่ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าดีที่สุดของเมโซโซมคือการทำหน้าที่เป็นที่ตั้งสำหรับการยึดเซลล์ของอีพิโซมกับเยื่อหุ้มแบคทีเรีย

การดูดซึม DNA ในระหว่างการเปลี่ยนแปลง

เชื่อกันว่า mesosome ทำหน้าที่เป็นอวัยวะดูดซึม DNA ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตามสมมติฐานนี้มาจากข้อมูลทางอ้อมไม่ใช่หลักฐานโดยตรง

หลักฐานแสดงลักษณะเทียมของเมโซโซม

ในบรรดาหลักฐานที่นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าเมโซโซมไม่ใช่ออร์แกเนลล์ แต่สิ่งประดิษฐ์ที่เกิดจากเทคนิคการตรึง ได้แก่ :

1.- จำนวนและขนาดของโครงสร้าง mesosomal แตกต่างกันไปตามเทคนิคการตรึง

2.- เมโซโซมสามารถสังเกตได้ในตัวอย่างคงที่ทางเคมีสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

3.- เมโซโซมไม่ปรากฏในแบคทีเรียที่ผ่านกระบวนการแช่แข็ง

4.- โครงสร้างเหล่านี้ปรากฏในแบคทีเรียที่รักษาด้วยยาปฏิชีวนะบางประเภทซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายคล้ายกับสารเคมี

การก่อตัวของ "mesosomes" ตามเงื่อนไขต่างๆของการยึดติดของเซลล์แบคทีเรีย ดัดแปลงมาจาก Nanninga N. (1971). « Bacillus subtilis mesosome ได้รับผลกระทบจากการตรึงทางเคมีและทางกายภาพ ถ่ายและแก้ไขจาก: ไฟล์ต้นฉบับที่สร้างโดย TimVickersVectorized โดย Kkairri ผ่าน Wikimedia Commons

ความหมายอื่นของคำว่า mesosome

คำว่า mesosome มีความหมายอื่นในสัตววิทยา:

กายวิภาคศาสตร์

เมโซโซมเป็นหนึ่งในสามแท็กมาตาที่แบ่งร่างกายของสัตว์ขาปล้องบางชนิดส่วนอีก 2 ชนิดคือ prosoma และ metasoma

อนุกรมวิธาน

Mesosoma เป็นสัตว์จำพวกครัสเตเชียนที่อธิบายโดย Otto, 1821

อ้างอิง

1. HR Ebersold, JL Cordier, P. Lüthy (1981). เมโซโซมของแบคทีเรีย: สิ่งประดิษฐ์ที่ขึ้นอยู่กับวิธีการ จดหมายเหตุจุลชีววิทยา.
2. VM Reusch Jr, MM Burger (1973). เมโซโซมของแบคทีเรีย Biochimica et Biophysica Acta.
3. MRJ Salton (1994). บทที่ 1. ซองเซลล์แบคทีเรีย - มุมมองทางประวัติศาสตร์. ใน: J.-M. Ghuysen, R.Hakenbeck (Eds.), ผนังเซลล์ Bacferiol. Elsevier Science BV
4. T.Silva, JC Sousa, JJ Polónia, MA Macedo, AM Parente (1976) เมโซโซมของแบคทีเรีย โครงสร้างจริงหรือสิ่งประดิษฐ์?. Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosome บน Wikipedia สืบค้นจาก https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosome บน Wikipedia สืบค้นจาก https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma