$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ученые определили плазматическую мембрану в 1890-х годах, а ее основные химические компоненты (липиды и белки) — к 1915 году. Модель структуры плазматической мембраны, предложенная в 1935 году Хью Давсоном и Джеймсом Даниэлли, была первой моделью, получившей широкое признание в научном сообществе. Модель была основана на том, что на ранних электронных микрофотографиях плазматическая мембрана выглядела как «железнодорожная колея». Давсон и Даниэлли предположили, что структура плазматической мембраны напоминает сэндвич, в котором белки аналогичны хлебу, а липиды - начинке. В 1950-х годах достижения в микроскопии, особенно в трансмиссионной электронной микроскопии (ПЭМ), позволили исследователям увидеть, что ядро плазматической мембраны состоит из двойного, а не одинарного слоя. В 1972 году С.Дж. Сингер и Гарт Л. Николсон предложили новую модель, «модель жидкой мозаики», которая описывает структуру и функцию плазматической мембраны на основе микроскопических наблюдений.
Модель жидкостной мозаики остается лучшим объяснением структуры и функционирования плазматической мембраны в том виде, в каком мы ее сейчас понимаем. Модель жидкой мозаики описывает структуру плазматической мембраны как мозаику компонентов — фосфолипидов, холестерина, белков и углеводов, — что придает мембране жидкий характер. Плазматические мембраны имеют толщину от 5 до 10 нм. Для сравнения, эритроциты человека, видимые с помощью световой микроскопии, имеют ширину примерно 8 мкм, что примерно в 1000 раз шире, чем плазматическая мембрана.
Модель описывает структуру плазматической мембраны как мозаику компонентов, в которой компоненты могут перемещаться и менять положение, сохраняя при этом свою фундаментальную целостность. Молекулы фосфолипидов и встроенные белки могут быстро диффундировать как поперек, так и в стороны мембраны. Текучесть плазматической мембраны также важна для активности некоторых ферментов и транспорта молекул внутри мембраны.
Основная ткань мембраны состоит из амфифильных молекул фосфолипидов, имеющих гидрофильные (любящие воду) головки для взаимодействия с окружающей средой и гидрофобные (водоотталкивающие) хвосты внутри липидного бислоя. Белки являются вторым основным компонентом плазматических мембран. Белки имеют тенденцию ориентироваться рядом с фосфолипидами, при этом гидрофобная область белка примыкает к хвостам фосфолипидов, а гидрофильная область или области белка выступают из мембраны. Белки контактируют с цитозолем или внеклеточной жидкостью. Углеводы, третий основной компонент плазматических мембран, всегда находятся на внешней поверхности клетки и связаны либо с белками, образуя гликопротеины, либо с липидами, образуя гликолипиды. Эти углеводные цепи могут состоять из нескольких моносахаридных единиц и могут быть прямыми или разветвленными. Помимо периферических белков, углеводы включают специализированные участки на поверхности клетки, которые позволяют клеткам распознавать друг друга.
Этот текст адаптирован из Openstax, Concepts of Biology, Section 3.4 Fluid Mosaic Model и Openstax, Biology 2e, Section 5.1 Fluid Mosaic Model
