Ich weiß, dass es normalerweise als Doppelmembran angesehen wird, wie die, die Mitochondrien und Chloroplasten umgibt, aber ich habe eine Übersicht gelesen, in der es heißt: "Nach topologischen Details handelt es sich tatsächlich um eine einzelne Lipiddoppelschicht; diese Unterscheidung ist wichtig" 1 .
Könnte jemand bitte erklären, wie das wahr ist und warum die Unterscheidung wichtig ist? Und warum gilt diese topologische Analyse nicht für andere Membranstrukturen in der Zelle?
Der Kern ist topologisch eine Einzelmembran, aber funktionell und wie visualisiert eine Doppelmembran. Das ist natürlich etwas verwirrend.
Betrachten Sie zuerst die Mitochondrien und Plastiden. Eine dieser Organellen hat zwei völlig getrennte Lipiddoppelschichten , von denen eine in die andere eingebettet ist. Wenn Sie innerhalb der Organelle beginnen und eine Linie zu einem externen Punkt ziehen, verläuft die Linie durch zwei Lipid-Doppelschichten (vorausgesetzt, es sind keine Membranfalten anzutreffen), zuerst durch die verschachtelte und dann durch die vollständig getrennte äußere Doppelschicht.
Der Kern auf grober Ebene scheint ähnlich strukturiert zu sein. Eine Linie von innen nach außen verläuft normalerweise durch zwei Lipiddoppelschichten, eine, die die Innenwand des Kerns ist, und dann durch die Außenwand. Dies mag so aussehen, als wäre die Innenwand von der Außenwand getrennt und in diese eingebettet, aber das ist es nicht. Wie in Ihrer Referenz ( Martin 2005 ) schön dargestellt, sind die beiden Wände durchgehend und nicht verschachtelt. Aus diesem Grund darf eine Linie vom Kerninneren nach außen tatsächlich nicht durch Lipiddoppelschichten verlaufen; es kann durch eine Kernpore passieren. Topologisch (mathematisch) gesehen sind die beiden Wände eine Oberfläche, und das "Innere" des Kerns befindet sich auf derselben Seite der Oberfläche wie das Äußere. (Das topologische Innere ist der perinukleäre Raum und das Innere des endoplasmatischen Retikulums.) Funktionell wirkt die Struktur jedoch wie eine Doppelmembran, da sie ihren Inhalt physikalisch einschränkt.
Die Unterscheidung ist für die meisten biologischen Kontexte nicht sehr wichtig, muss aber für einige Zwecke berücksichtigt werden. Der Hauptgrund, auf die Unterscheidung zu achten, ist, dass sie wahrscheinlich mit der Evolutionsgeschichte des Kerns zusammenhängt: Er hat sich wahrscheinlich irgendwie aus einer einzelnen Doppelschicht entwickelt. Im Gegensatz dazu entwickelten sich die Mitochondrien und Plastiden mit verschachtelten Doppelschichten aus zwei Doppelschichten, einer aus einer separaten Zelle und einer aus einem umhüllenden Stück einer Wirtszelle. Aus diesem Grund ist die Unterscheidung in der zitierten Arbeit wichtig, die die Evolution des Kerns betrifft.