Mezosomul

Mezosomul

Mezosomul (sau corpul din mijloc) este o structura derivata din membrana, a carei pozitie in celula este adesea mediana. Se mai numeste plasmalemasom (corp derivat din membrana). Aceasta structura a fost descrisa de cateva ori sub denumiri diferite (corpi periferici, condrioizi, membrane intracitoplasmatice).

Pentru ca o structura membranara sa poata fi incadrata in categoria mezosomilor trebuie sa indeplineasca trei conditii de baza:

sa derive din membrana citoplasmatica, adica sa fie rezultatul unor intruzii ale membranei citoplasmatice, cu care structura mezosomala pastreaza permanent legaturi de continuitate directa;

sa poata fi extruzata in spatiul dintre membrana plasmatica si peretele celular, prin cresterea presiunii osmotice a mediului de suspensie;

sa fie asociate cu urmatoarele procese importante ale celulei:

a) cu replicarea cromosomului si cu distributia celor doi cromosomi in celulele surori;

b) cu procesul de sporulare.

S-au descris trei tipuri morfologice de mezosomi: tubulari, veziculari si lamelari. Unii autori considera ca aceste forme sunt reciproc reversibile, realizand un continuum structural.

Mezosomii sunt mai frecventi si au o structura mai complexa, de tip lamelar, la bacteriile Gram pozitive. La cele Gram negative sunt mai rari si au aspect tubular.

In mediile hipertonice, mezosomii se extruzeaza in spatiul dintre membrana citoplasmatica si peretele celular, ca o dovada certa a legaturii lor structurale directe cu membrana plasmatica.

Structura moleculara a membranelor mezosomale este identica cu aceea a membranei plasmatice din care deriva: un strat dublu fosfolipidic, in care sunt inclavate proteinele structurale si enzimatice.

Mezosomii sunt structuri foarte dinamice si probabil apar numai in anumite stari fiziologice ale celulei, cand prezenta lor este necesara. Formarea lor este o modalitate de extindere a membranei citoplasmatice spre interior care, datorita rigiditatii peretelui celular nu se poate mari pe alta cale (fig. 24).

   

Fig. 24. Imagine electrono-optica a structurii mezosomale de tip tubular (a) la o bacterie Gram negativa si de tip lamelar (b) la Bacillus subtilis (original).

Functiile mezosomului. Mezosomul este o structura multifunctionala:

este asociat cu procesele de biosinteza si de crestere celulara. Structurile mezosomale sunt foarte numeroase in celulele de B. subtilis, aflate in faza de crestere logaritmica;

la nivelul mezosomului se gasesc situsuri de legare pentru cromosom si pentru plasmide;

este calea de transmitere a semnalului, originar la nivelul membranei, pentru replicarea cromosomului si pentru diviziune, dupa ce dimensiunile celulei au atins o valoare critica;

participa la procesul de segregare a celor doi cromosomi intre celulele surori rezultate din diviziune;

deoarece deriva din membrana si impreuna cu aceasta este sediul sinergonului respirator (adica la nivelul sau se desfasoara procese energetice celulare), mezosomul este considerat echivalentul structural si functional al mitocondriei;

este echivalentul functional al lizosomului, deoarece la nivelul sau se gasesc enzime cu rol degradativ;

este asociat cu functiile secretorii ale celulei. Mezosomii sunt mai numerosi in celulele de B. subtilis producatoare de enzime. Participa intr-un mod necunoscut la sinteza si secretia unor enzime inductibile (de exemplu, penicilinaza, pe care o secreta bacteriile rezistente la penicilina). In mediu fara penicilina nu se secreta penicilinaza si mezosomii lipsesc, dar apar    in celulele care cresc pe mediul ce contine penicilina.

In ciuda functiilor multiple care li se atribuie, Nanninga (l985) contesta existenta mezosomilor, considerandu-i ca structuri artificiale (artefacte), induse ca rezultat al reactiilor brutale, asociate cu tehnica de preparare a materialului examinat la microscopul electronic.