Mesosom: ciri-ciri, jenis dan fungsi

mesosomes adalah invaginasi pada membran plasma bakteri gram positif dan beberapa gram – negatif, yang diamati hanya dalam sel kimia tetap untuk pengamatan mikroskop elektron.

Ahli mikrobiologi awalnya menyarankan bahwa mereka adalah organel yang memiliki banyak fungsi. Di antara fungsi yang mungkin adalah bahwa mereka dapat berpartisipasi dalam sintesis membran sel, dalam pembentukan endospora, dalam replikasi dan pemisahan DNA , dalam respirasi dan metabolisme redoks, di antara fungsi lainnya.

Diagram sel prokariotik dengan mesosom. Diambil dan diedit dari Mariana Ruiz LadyofHats [Domain publik], melalui Wikimedia Commons.

Untuk sementara waktu diakui bahwa sistem mesosom terhubung secara kompleks dengan bahan nuklir dan terkait dengan replikasinya.

Selain itu, karena mereka dianggap sebagai perpanjangan dari membran sitoplasma, mereka ditugaskan fungsi dalam proses enzimatik, seperti transpor elektron.

Mesosom terdapat pada semua bakteri Gram positif tetapi jarang pada bakteri Gram negatif. Dalam yang terakhir mereka hanya muncul jika mereka dibudidayakan dalam kondisi tertentu.

Substitusi metode fiksasi kimia untuk studi mikroskop elektron dengan teknik cryofixation (fiksasi pada suhu rendah) membuktikan bahwa mesosom sebenarnya adalah malformasi membran akibat fiksasi kimia.

Indeks artikel

Sejarah

Penyebutan pertama dari struktur mesosomal tanggal kembali ke awal 50-an abad terakhir. Namun, struktur itu dibaptis beberapa tahun kemudian oleh Fitz-James (1960). Peneliti ini mendeskripsikan mesosom dari spesies Bacillus yang terfiksasi secara kimiawi.

Selama tahun 1970-an, banyak peneliti mulai menunjukkan bukti bahwa penampilan, jumlah, dan jenis mesosom bergantung pada fiksasi kimia bakteri.

Pada tahun 1981, Ebersold dkk. Secara eksperimental mendemonstrasikan sifat buatan dari struktur ini dengan mempelajari bakteri yang difiksasi secara kimia dan kriogenik.

Temuan terbaru menunjukkan bahwa kerusakan membran serupa, dengan munculnya mesosom, dapat diamati pada bakteri yang telah terpapar antibiotik.

Karakteristik umum

Bakteri, organisme di mana mesosom telah dilaporkan. Sumber: NIAID [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], melalui Wikimedia Commons

Mesosom digambarkan sebagai invaginasi, dalam bentuk kantong sitoplasma yang berisi kelompok vesikel dan tubulus. Mereka juga digambarkan sebagai spir ales membran, atau sebagai kombinasi dari kedua jenis struktur.

Mesosom muncul pada semua bakteri Gram positif dan hanya pada beberapa spesies Gram negatif. Dalam yang terakhir, mereka hanya muncul ketika bakteri tumbuh di hadapan, dan difiksasi dengan, osmium tetroksida.

Kandungan lipid, protein dan karbohidrat dianggap mirip dengan membran plasma. Namun, kadang-kadang ada perbedaan yang signifikan dalam kandungan fosfolipid, karotenoid, karbohidrat dan menaquinone dari kedua struktur tersebut. RNA dan jejak DNA juga ditemukan dalam komposisi kimia mesosom.

Jenis

Dua jenis mesosom dijelaskan menurut lokasi dan fungsinya:

septal

Mereka yang berpartisipasi dalam pembentukan septum dalam pembelahan sel dan terlibat dalam pembentukan spora.

Samping

Mesosom ini dikaitkan dengan fungsi sintetik dan sekretori.

Fitur

Metabolisme energi dan pernapasan

Banyak penelitian sitokimia menunjukkan bahwa reaksi redoks in vivo bakteri berada di mesosom. Studi ini termasuk pewarnaan dengan pewarna vital seperti Janus Green B dan senyawa tetrazolium.

Namun, studi biokimia menunjukkan bahwa oksidase spesifik, dehidrogenase dan sitokrom, sama sekali tidak ada atau dalam konsentrasi yang berkurang dalam persiapan mesosomal.

Kopling nuklir ke membran

Disarankan bahwa mesosom menarik nukleus ke permukaan sel setelah proses yang disebut ekstrusi.

Dalam protoplas yang baru disiapkan, fragmen tubulus mesosomal yang menempel secara eksternal ke membran sering diamati. Ikatan ini terjadi berlawanan dengan titik pada permukaan bagian dalam di mana inti melakukan kontak dengan membran.

Divisi nuklir

Menurut hasil yang diperoleh dari berbagai penelitian, ditunjukkan bahwa, pada awal pembelahan, kedua inti terhubung ke mesosom.

Ketika volume inti meningkat , mesosom terbagi menjadi dua dan kemudian dipisahkan, mungkin membawa inti anak. Dengan demikian, mesosom diyakini bertindak sebagai analog primitif dari gelendong mitosis pada sel tumbuhan dan hewan.

Pembentukan septum

Hasil tentang partisipasi mesosom dalam pembentukan septum (septum) tidak jelas. Menurut beberapa penulis, hubungan mesosom dengan septum pada beberapa spesies bakteri yang sedang tumbuh adalah fakta yang mapan.

Namun, banyak hasil eksperimen menunjukkan bahwa mesosom tidak diperlukan untuk fungsi normal mekanisme pembelahan sel.

Sintesis dinding sel

Karena mesosom dianggap terkait dengan septum yang tumbuh, disarankan bahwa mesosom juga dapat terlibat dalam sintesis dinding sel.

Sintesis membran

Mesosom juga diusulkan menjadi tempat sintesis membran karena penggabungan diferensial lipid dan prekursor protein ke dalam vesikel mesosomal. Namun, tidak ada bukti konklusif untuk mendukung hipotesis ini.

Sintesis dan sekresi enzim eksoseluler

Beberapa antibiotik menyebabkan malformasi serupa dengan yang disebabkan oleh bahan kimia yang digunakan untuk mengikat bakteri. Karena itu, keberadaan mesosom dikaitkan dengan kemungkinan bahwa struktur ini memiliki fungsi sekretori enzim untuk mendegradasi antibiotik. Namun, bukti yang diperoleh saling bertentangan.

Tempat perlekatan episom ke membran

Episom adalah unit ekstrakromosom yang bereplikasi bakteri yang dapat berfungsi secara mandiri atau dengan satu kromosom. Salah satu fungsi mesosom yang diduga paling terbukti adalah bertindak sebagai tempat perlekatan sel episom ke membran bakteri.

Situs pengambilan DNA selama transformasi

Mesosom diyakini bertindak sebagai organ pengambilan DNA selama proses transformasi. Namun, asumsi ini didasarkan pada data tidak langsung dan bukan bukti langsung.

Bukti sifat buatan mesosom

Di antara bukti yang ditunjukkan oleh para peneliti untuk menunjukkan bahwa mesosom bukanlah organel tetapi artefak yang disebabkan oleh teknik fiksasi adalah:

1.- Jumlah dan ukuran struktur mesosomal bervariasi dengan teknik fiksasi.

2.- Mesosom hanya dapat diamati dalam sampel tetap secara kimia untuk mikroskop elektron.

3.- Mesosom tidak muncul pada bakteri yang difiksasi secara kriogenik.

4.- Struktur ini muncul pada bakteri yang diobati dengan beberapa jenis antibiotik, yang menyebabkan kerusakan yang mirip dengan fiksatif kimia.

Pembentukan “mesosom” oleh berbagai kondisi perlekatan sel bakteri. Diadaptasi dari Nanninga N. (1971). “Mesosom Bacillus subtilis dipengaruhi oleh fiksasi kimia dan fisik. Diambil dan diedit dari: Berkas asli dibuat oleh TimVickersVectorized oleh Kkairri [Domain publik], melalui Wikimedia Commons.

Arti lain dari istilah mesosom

Istilah mesosom memiliki arti lain dalam zoologi:

Ilmu urai

Mesosoma adalah salah satu dari tiga tagmata di mana tubuh beberapa arthropoda dibagi, dua lainnya adalah prosoma dan metasoma.

Taksonomi

Mesosoma adalah genus krustasea yang dijelaskan oleh Otto, 1821.

Referensi

  1. HR Ebersold, JL Cordier, P. Luthy (1981). Mesosom bakteri: artefak yang bergantung pada metode. Arsip Mikrobiologi.
  2. VM Reusch Jr, MM Burger (1973). Mesosom bakteri. Biochimica et Biophysica Acta.
  3. MRJ Salton (1994). Bab 1. Selubung sel bakteri – perspektif sejarah. Dalam: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Eds.), dinding sel Bacferiol. Elsevier Science BV
  4. T. Silva, JC Sousa, JJ Polonia, MA Macedo, AM Parente (1976). mesosom bakteri. Struktur atau artefak nyata?. Biochimica et Biophysica Acta.
  5. mesosom. Di Wikipedia. Dipulihkan dari https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
  6. mesosom. Di Wikipedia. Dipulihkan dari https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma