5.3: Model płynnej mozaiki

Model płynnej mozaiki został po raz pierwszy zaproponowany jako wizualna reprezentacja obserwacji badawczych. Model obejmuje skład i dynamikę membran i służy jako podstawa dla przyszłych badań związanych z membranami. Model przedstawia strukturę błony plazmatycznej z różnymi składnikami, w tym fosfolipidami, białkami i węglowodanami. Te integralne cząsteczki są luźno związane, definiując 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, mają zarówno części hydrofobowe, jak i hydrofilowe. Składają się z hydrofilowej – kochającej wodę – głowy i dwóch hydrofobowych – bojących się wody – ogonów z kwasami tłuszczowymi. 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 w stronę środowiska wodnego wewnątrz i na zewnątrz komórki. Cholesterole są klasą sterydów, które odgrywają rolę w regulacji płynności i elastyczności błony. Płynność błony ułatwia transport określonych cząsteczek i jonów przez błonę plazmatyczną.

Białka

Drugim ważnym składnikiem mozaiki są białka. Białka mogą w różny sposób kojarzyć się z dwuwarstwą lipidową. Na przykład niektóre są całkowicie zintegrowane z błoną, jak integryny, które służą jako receptory transbłonowe i białka transportowe, które przemieszczają cząsteczki przez błony. Takie zintegrowane białka są określane jako białka integralne. Inne białka można znaleźć tylko na powierzchni komórki lub w cytozolu, tak jak ma to miejsce w przypadku receptorów estrogenowych. Białka te są określane jako białka obwodowe.

Węglowodany

Ostatnim składnikiem modelu płynnej mozaiki są węglowodany. Znajdują się na zewnętrznej powierzchni błony, gdzie są wiązane z białkami, tworząc glikoproteiny, lub z fosfolipidami, tworząc glikolipidy. Te kompleksy węglowodanowe są określane jako glikokaliks – cukrowa powłoka komórki. Niektóre węglowodany w mozaice odgrywają również istotną rolę jako markery umożliwiające komórkom rozróżnienie między sobą (komórkami tego samego organizmu) a nie-sobą (intruzami obcych komórek lub cząstek).

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