Који је модел течног мозаика?



Тхе флуидни мозаички модел Он наводи да су ћелијске мембране или биомембране динамичке структуре које показују флуидност својих различитих молекуларних компоненти, које се могу кретати бочно. То значи да су ове компоненте у покрету, а не статичне, као што се раније веровало.

Овај модел су подигли С. Јонатхан Сингер и Гартх. Л. Ницолсон је 1972. године и данас широко прихваћен од стране научне заједнице. Све ћелије су садржане у станичној мембрани са специфичностима у њеној конституцији и функцији.

Ова мембрана дефинише границе ћелије, дозвољавајући постојање разлика између цитосола (или ћелијске унутрашњости) и спољашње средине. Поред тога, регулише размену супстанци између ћелије и споља.

У еукариотским ћелијама, унутрашње мембране такође дефинишу одељке и органеле са различитим функцијама, као што су митохондрије, хлоропласти, нуклеарни омотач, ендоплазматски ретикулум, Голгијев апарат, између осталих..

Индек

  • 1 Структура ћелијске мембране
    • 1.1 Опште
    • 1.2 Фосфолипидни двослој
    • 1.3 Холестерол
    • 1.4 Интегрални мембрански или трансмембрански протеини
    • 1.5 Конфигурација мембранских протеина
    • 1.6 Поре на мембранама
    • 1.7. Периферни протеини
    • 1.8 Угљени хидрат
  • 2 Флуидност ћелијске мембране
    • 2.1 Пропорција засићених и незасићених масних киселина
    • 2.2 Холестерол
    • 2.3 Посебности
  • 3 Функција ћелијске мембране
    • 3.1 Генерал
    • 3.2 Функција протеина у мембрани  
    • 3.3 Функција спољне угљене хидратне љуске
  • 4 Референце

Структура ћелијске мембране

Генералитиес

Ћелијска мембрана се састоји од структуре непропусне за молекуле растворљиве у води и иона дебљине између 7 и 9 нанометара. У електронским микрофотографијама се посматра као континуирана и танка двострука линија која окружује целуларну цитоплазму.

Мембрана је састављена од фосфолипидног двослоја, са протеинима уграђеним дуж његове структуре и распоређеним на површини.

Поред тога, он садржи молекуле угљених хидрата на обе површине (унутрашње и спољашње), ау случају животињских еукариотских ћелија, он такође представља молекуле холестерола распоређене унутар двослоја..

Пхоспхолипид билаиер

Фосфолипиди су амфипатски молекули који имају хидрофилни крај - завршавају до воде, а други хидрофобни - који одбијају воду-.

Фосфолипидни двослој који чини ћелијску мембрану има хидрофобне (аполарне) ланце распоређене према унутрашњости мембране и хидрофилне (поларне) крајеве смјештене према вањској средини.

Тако су главе фосфатних група фосфолипида изложене на спољној површини мембране.

Запамтите да су и спољашње окружење и унутрашњи или цитосол, водени. Ово утиче на распоред фосфолипидног двоструког слоја са његовим поларним деловима који су у интеракцији са водом и њеним хидрофобним деловима који формирају унутрашњу матрицу мембране.

Холестерол

У мембрани еукариотских животињских ћелија, пронађени су молекули холестерола уметнути у хидрофобне репове фосфолипида.

Ови молекули се не налазе у мембранама прокариотских ћелија, неким протистима, биљкама и гљивама.

Интегрални мембрански или трансмембрански протеини

У унутрашњости фосфолипидног двослоја, интегрални мембрански протеини су интеркалирани.

Они не-ковалентно делују преко својих хидрофобних делова, са липидним двослојем, лоцирајући своје хидрофилне крајеве према спољашњем воденом медију.

Конфигурација мембранских протеина

Они могу представљати једноставну конфигурацију у облику шипке, са хидрофобном алфа хеликсом савијеном и уграђеном у унутрашњост мембране, а са хидрофилним деловима продуженим до стране.

Могу представљати и већу конфигурацију, глобуларни тип и са комплексном терцијарном или квартарном структуром.

Потоњи обично прелазе преко ћелијске мембране неколико пута, а њихови се сегменти алфа хеликса понављају и распоређују у цик-цак кроз липидни двослој..

Поре на мембранама

Неки од ових глобуларних протеина имају унутрашње хидрофилне делове, формирајући канале или поре кроз које долази до размене поларних супстанци од спољашње ћелије до цитосола и обрнуто..

Периферни протеини

На површини цитоплазматске стране ћелијске мембране постоје периферни мембрански протеини, везани за избочене делове неких интегралних протеина.

Ови протеини не продиру у хидрофобну језгру липидног двослоја.

Царбохидрате цовер

На обе површине мембране постоје угљени хидрати.

Посебно, спољна површина мембране има обиље гликолипида. Кратки ланци угљикохидрата који су изложени и ковалентно везани за избочене протеинске дијелове, назване гликопротеини, такођер су уочени.

Флуидност ћелијске мембране

Однос засићених и незасићених масних киселина

Флуидност мембране зависи углавном од пропорције између присутних фосфолипида засићених и незасићених масних киселина. Ова флуидност мембране опада са повећањем пропорције фосфолипида у ланцима засићених масних киселина у односу на незасићене масне киселине.

То је због веће кохезије између дугих и једноставних ланаца засићених масних киселина, с обзиром на кохезију између кратких и незасићених ланаца незасићених масних киселина..

Што је већа кохезија између њених молекуларних компоненти, то ће мембрана бити мање течна.

Холестерол

Молекули холестерола интерагују кроз своје круте прстенове са угљоводоничним ланцима липида, повећавајући крутост мембране и смањујући пропустљивост истих..

У мембранама већине еукариотских ћелија, где постоји релативно висока концентрација холестерола, спречава се везивање карбонатних ланаца на ниским температурама. Тако се мембрана замрзава на ниским температурама.

Посебности

Различити типови ћелијских мембрана имају специфичности у количини и типу протеина и угљених хидрата, као иу различитим постојећим липидима..

Ове посебности су повезане са специфичним ћелијским функцијама.

Не само да постоје конститутивне разлике између мембрана еукариотских и прокариотских ћелија, као и између оних органела, али и између региона исте мембране.

Функција ћелијске мембране

Генералитиес

Ћелијска мембрана ограничава ћелију и омогућава јој да одржава стабилно стање у цитосолу, различито од оног у спољашњем окружењу. Ово, кроз активну и пасивну регулацију пролаза супстанци (воде, јона и метаболита) кроз себе, одржавајући електрохемијски потенцијал потребан за функционисање ћелија.

Такође дозвољава ћелији да реагује на сигнале из спољашњег окружења преко хемијских рецептора у мембрани и обезбеђује места за сидрење за цитоскелетне филаменте..

У случају еукариотских ћелија, он такође учествује у успостављању унутрашњих преграда и органела са специфичним метаболичким функцијама.

Функција протеина у мембрани  

Постоје различити мембрански протеини са специфичним функцијама, међу којима можемо поменути:

  • Ензими који катализују (убрзавају) хемијске реакције,
  • Мембрански рецептори који учествују у препознавању и везивању за сигналне молекуле (као што су хормони),
  • Протеини преносе супстанце кроз мембрану (према цитосолу и од тога до спољашње ћелије). Они одржавају електрокемијски градијент захваљујући транспорту јона.

Функција спољашње угљене хидрате

Угљени хидрати или гликолипиди учествују у адхезији ћелија један за другим иу процесу препознавања и интеракције ћелијске мембране са молекулама као што су антитела, хормони и вируси.

Референце

  1. Болсовер, С.Р., Хиамс, Ј.С., Схепхард, Е.А., Вхите Х.А. и Виедеманн, Ц.Г. (2003). Биологија ћелија, кратак курс. Друго издање. Вилеи-Лисс пп.
  2. Енгелман, Д. (2005). Мембране су више мозаичне него текуће. Натуре 438 (7068), 578-580. дои: 10.1038 / натуре04394
  3. Ницолсон, Г. Л. (2014). Модел флуида и мозаика структуре мембране. Још увијек релевантна за разумијевање структуре, функције и динамике биолошких мембрана након више од 40 година. Биоцхимица ет Биопхисица Ацта (ББА) - Биомембранес, 1838 (6), 1451-1466. дои: 10.1016 / ј.ббамем.2013.10.019
  4. Равен, Ј. (2002). Биологи Сиктх Едитион. МГХ. пп 1239.
  5. Сингер, С. Ј. и Ницолсон, Г.Л. (1972). Модел течног мозаика структуре ћелијских мембрана. Сциенце, 175 (4023), 720-731. дои: 10.1126 / сциенце.175.4023.720