5.3

Model płynnej mozaiki

160K views01:34 min

The fluid mosaic model describes the plasma membrane as a flexible structure made up of lipids, proteins, and carbohydrates.

It is called “fluid” because some molecules, such as phospholipids and some proteins, can move sideways within the membrane, and “mosaic” because a mix of proteins, lipids, and carbohydrates is scattered throughout, giving the membrane a patchwork-like appearance.

Together, these components contribute to the cell’s structural integrity and allow functions that require membrane flexibility.

First, let's discuss the most abundant component, lipids, which include both phospholipids and cholesterol.

Phospholipids consist of a hydrophilic, water-loving head and two hydrophobic, water-fearing fatty acid tails.

These molecules spontaneously form a lipid bilayer, with hydrophobic tails facing inward and hydrophilic heads facing outward. This arrangement separates the inside of the cell from the outside environment.

Cholesterol molecules are found between the phospholipids and help maintain membrane fluidity and stability.

The second major component is proteins, which can associate with the lipid bilayer to help move substances and pass signals across the membrane.

Integral proteins are embedded within the membrane, and many span the entire bilayer. Peripheral proteins, on the other hand, often attach temporarily to the inner or outer surface of the membrane.

The final component, carbohydrates, are found on the outer surface of the membrane.

They can bind to proteins to form glycoproteins or to phospholipids to form glycolipids.

Together, these carbohydrate complexes form the glycocalyx, a sugar coating that plays a key role in cell recognition and communication.

Overview

Loading...

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Model płynnej mozaiki został po raz pierwszy zaproponowany jako wizualna reprezentacja obserwacji badawczych. Model obejmuje skład i dynamikę membran i służy jako podstawa przyszłych badań związanych z membranami. Model przedstawia strukturę błony komórkowej z różnymi składnikami, w tym fosfolipidami, białkami i węglowodanami. Te integralne cząsteczki są luźno związane, wyznaczając granicę komórki i zapewniając płynność dla optymalnego funkcjonowania.

Lipidy

Najobficiej występującym składnikiem modelu płynnej mozaiki są lipidy. Lipidy obejmują zarówno fosfolipidy, jak i cholesterole. Fosfolipidy są amfipatyczne i mają zarówno część hydrofobową, jak i hydrofilową. Składają się z hydrofilowej — kochającej wodę — głowy i dwóch hydrofobowych — bojących się wody — ogonów kwasów tłuszczowych. Fosfolipidy spontanicznie tworzą dwuwarstwę lipidową, która oddziela wnętrze komórki od zewnątrz. Dwuwarstwa lipidowa składa się z hydrofobowych ogonów skierowanych do wewnątrz i hydrofilowych głów skierowanych do środowiska wodnego wewnątrz i na zewnątrz komórki. Cholesterole to klasa sterydów, które odgrywają rolę w regulacji płynności i elastyczności błony komórkowej. Płynność błony ułatwia transport określonych cząsteczek i jonów przez błonę plazmatyczną.

Białka

Drugim głównym składnikiem mozaiki są białka. Białka mogą w różny sposób łączyć się z dwuwarstwą lipidową. Na przykład niektóre są całkowicie zintegrowane z błoną, jak integryny, które służą jako receptory przezbłonowe i białka transportowe, które przenoszą cząsteczki przez błony. Takie zintegrowane białka nazywane są białkami integralnymi. Inne białka można znaleźć jedynie na powierzchni komórki lub w cytozolu, jak ma to miejsce w przypadku receptorów estrogenowych. Białka te nazywane są białkami obwodowymi.

Węglowodany

Ostatnim składnikiem modelu płynnej mozaiki są węglowodany. Znajdują się one na zewnętrznej powierzchni błony, gdzie są związane z białkami, tworząc glikoproteiny, lub z fosfolipidami, tworząc glikolipidy. Te kompleksy węglowodanowe nazywane są glikokaliksem — cukrową powłoką komórki. Niektóre węglowodany w mozaice odgrywają również zasadniczą rolę jako markery umożliwiające komórkom rozróżnienie między sobą (komórkami tego samego organizmu) a obcym (wkraczającymi obcymi komórkami lub cząsteczkami).

Razem te składniki tworzą błonę plazmatyczną komórki o grubości od pięciu do dziesięciu nanometrów. Błony plazmatyczne oddziałują z otoczeniem, przeprowadzając wiele niezbędnych procesów w celu utrzymania funkcji komórkowych i homeostazy.

Transcript