5.3: Model płynnej mozaiki

The Fluid Mosaic Model
JoVE Core
Biology
This content is Free Access.
JoVE Core Biology
The Fluid Mosaic Model
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

142,569 Views

01:34 min
March 11, 2019

Overview

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.

Transcript

Model płynnej mozaiki przedstawia strukturę błony plazmatycznej jako różnorodne składniki, w tym fosfolipidy, białka i węglowodany. Te integralne cząsteczki są oddzielone, ale luźno związane, definiując granicę komórki i zapewniając płynność dla optymalnego funkcjonowania.

Najpierw omówmy najobficiej występujące lipidy, które obejmują zarówno fosfolipidy, jak i cholesterol. Fosfolipidy składają się z hydrofilowej, kochającej wodę głowy i dwóch hydrofobowych, bojących się wody ogonów z kwasami tłuszczowymi. I spontanicznie tworzą dwuwarstwę lipidową, układając hydrofobowe ogony do wewnątrz, a hydrofilowe głowy skierowane na zewnątrz. Taki układ oddziela wnętrze komórki od zewnątrz.

Następny w kolejce jest drugi główny składnik, białka, które mogą w różny sposób kojarzyć się z dwuwarstwą lipidową. Na przykład niektóre są całkowicie zintegrowane, jak integryny, podczas gdy inne można znaleźć tylko na powierzchni lub w cytozolu, jak ma to miejsce w przypadku receptorów estrogenowych.

Również na zewnętrznym obrzeżu znajduje się ostatni składnik, węglowodany. Mogą wiązać się z białkami i tworzyć glikoproteiny lub z fosfolipidami i tworzyć glikolipidy. Po związaniu te kompleksy węglowodanowe są określane jako glikokaliks, powłoka cukrowa.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for