Théorie du pliage membranaire

Membrane plasmatique Qu'est-ce que la théorie du pliage membranaire?

La théorie du pliage membranaire Il propose que les membranes organites des cellules eucaryotes proviennent de l'expansion et de l'invagination de la membrane plasmique.

J.D. Robertson, un pionnier de la microscopie électronique, a remarqué en 1962 que plusieurs corps intracellulaires avaient une structure visuellement identique à la membrane plasmique. 

L'idée d'une structure qui délimite les cellules est née immédiatement après le concept de "cellule", de sorte que plusieurs études ont été menées pour comprendre les caractéristiques de ladite structure.

La membrane plasmique

La membrane plasmique est une structure formée par une double couche de phospholipides organisée de telle manière que les groupes polaires sont orientés vers le cytosol et le milieu extracellulaire, tandis que les groupes apolaires sont organisés dans la membrane.

Sa fonction principale est de définir les cellules, à la fois les eucaryotes et les procaryotes, car physiquement sépare le cytoplasme du milieu extracellulaire.

Malgré sa fonction structurelle, il est très bien connu que la membrane n'est pas statique, mais est une barrière élastique et dynamique où un grand nombre de processus indispensables pour la cellule se produit.

Certains processus qui se produisent dans la membrane sont l'ancrage du cytosquelette, le transport de molécules ou la signalisation et la connexion avec d'autres cellules pour former des tissus. De plus, une grande variété d'organites ont également une membrane où d'autres processus d'une grande importance se produisent.

Contexte de la théorie du pliage membranaire

Études électrophysiologiques

Bien avant que Robertson ne vienne proposer la théorie du pliage membranaire en 1962, des études ont été menées pour déterminer quelle était cette structure. En l'absence du microscope électronique, les études électrophysiologiques prédominent, parmi lesquelles: sont:

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1895

Overton a remarqué que les lipides traversaient la membrane cellulaire plus facilement que les molécules de nature, par conséquent, ont déduit que la membrane devait être composée, principalement des lipides.

1902

J. Bernstein a présenté son hypothèse, qui a mentionné que les cellules consistaient en une solution avec des ions libres délimités par une couche mince étanche à ces molécules chargées.

1923

Fricke a mesuré la capacité de la membrane érythrocytaire à stocker des charges (capacité), déterminant que cette valeur était 0.81 µF / cm².

Par la suite, il a été déterminé que les membranes d'autres types de cellules avaient des valeurs de capacité similaires, par conséquent, la membrane devrait être une structure unitaire.

1925

Gorter et Grendel ont mesuré la zone des érythrocytes de mammifères à l'aide d'un microscope. Ensuite, ils ont extrait les lipides d'un nombre connu de ce type de cellule et mesuré la zone qu'ils ont occupé.

À la suite d'une relation cellulaire 1: 2: membrane. Cela signifiait que la membrane cellulaire était une double structure, émergeant ainsi le terme "bicouche lipidique".

1935

Des études antérieures à 1935 ont suggéré la présence de protéines dans la membrane, cela a conduit Danielli et Davson à proposer le modèle sandwich, ou modèle protéine-lipide-protéine.

Selon ce modèle, la membrane plasmique se compose de deux couches de phospholipides entre deux couches de protéines, qui sont associées à la membrane par interactions électrostatiques.

Études de microscopie électronique

En 1959, grâce à l'apparition de la microscopie électronique, J. David Robertson a recueilli suffisamment de preuves pour confirmer et compléter les modèles de Gorter et Grendel (1925) et Danielli et Davson (1935), et proposer le modèle "membrane unitaire".

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Ce modèle conserve la caractéristique du modèle proposé par Danielli et Davson de la bicouche lipidique, avec la variation de la couche protéique qui, dans ce cas, est asymétrique et discontinue.

Qu'en est-il de la théorie du pliage membranaire concerne?

L'arrivée de la microscopie électronique a permis d'avoir une idée assez claire de la façon dont la membrane plasmique s'est formée.

Cependant, ce fait s'est accompagné de la visualisation de multiples membranes intra-it qui formaient des compartiments intracellulaires, qui ont conduit Robertson en 1962 à proposer la théorie du pliage de la membrane.

La théorie du pliage de la membrane est que la membrane plasmique a augmenté sa surface et a été invaginée pour donner naissance aux membranes intrachitoplasmiques, ces membranes ont entouré des molécules qui se trouvaient dans le cytosol et ont été originaires des organites.

Selon cette théorie, l'enveloppe nucléaire, le réticulum endoplasmique, l'appareil Golgi, Lysosomes et Vacuolas aurait pu être originaire de cette manière.

La continuité qui existe entre la membrane plasmique avec les trois premiers organites mentionnées ci-dessus a été confirmée par des études de microscopie électronique dans différents types de cellules.

Cependant, Robertson a également proposé dans sa théorie que les organites vésiculaires, tels que les lysosomes et les vacuoles, sont également originaires par des invaginations qui se sont séparées plus tard de la membrane.

En raison des caractéristiques de la théorie du pliage membranaire, il est considéré comme une extension du modèle de membrane unitaire qu'il a proposé en 1959.

Les micrographies prises par Robertson montrent que toutes ces membranes sont égales et, par conséquent, devraient avoir une composition assez similaire.

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Cependant, la spécialisation des organites modifie considérablement la composition des membranes, ce qui réduit les propriétés qu'ils ont en commun au niveau biochimique et moléculaire.

De même, le fait que les membranes soient principales pour servir de barrière stable aux milieux aqueux sont maintenus.

Importance de cette théorie

Grâce à tous les tests effectués entre 1895 et 1965, en particulier les études de microscopie effectuées par J.D. Robertson, l'importance des membranes cellulaires a souligné.

À partir de son modèle d'unité, le rôle essentiel que la membrane joue dans la structure et la fonction des cellules a commencé à être mis en évidence, au point que l'étude de cette structure est considérée comme un thème fondamental dans la biologie actuelle.

Maintenant, actuellement la théorie en tant que telle n'a aucune acceptation.

Cependant, à l'époque, il a donné naissance à plus d'experts de la région en essayant d'élucider l'origine non seulement des membranes cellulaires, mais aussi à l'origine de la cellule eucaryote elle-même, comme Lynn Margulis l'a fait en 1967 en élevant la théorie endosimbiotique.

Les références

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2. Heuser J.ET. (Année mille neuf cents quatre-vingts-quinze). En mémoire de J. David Robertson. Tiré de heuserLab.Wustl.Édu.
3. Lire un. (2001). Structure membranaire. Curr. Biol.