Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

5.3: Het Vloeistofmozaïekmodel
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
The Fluid Mosaic Model
 
TRANSCRIPT

5.3: The Fluid Mosaic Model

5.3: Het Vloeistofmozaïekmodel

The fluid mosaic model was first proposed as a visual representation of research observations. The model comprises the composition and dynamics of membranes and serves as a foundation for future membrane-related studies. The model depicts the structure of the plasma membrane with a variety of components, which include phospholipids, proteins, and carbohydrates. These integral molecules are loosely bound, defining the cell’s border and providing fluidity for optimal function.

Lipids

The most abundant component of the fluid mosaic model is lipids. Lipids include both phospholipids and cholesterols. Phospholipids are amphipathic, having both hydrophobic and hydrophilic parts. They consist of a hydrophilic—water-loving—head, and two hydrophobic—water-fearing—fatty acid tails. Phospholipids spontaneously form a lipid bilayer that separates the inside of the cell from the outside. The lipid bilayer consists of the hydrophobic tails facing inward and the hydrophilic heads facing the aqueous environment inside and outside the cell. Cholesterols are a class of steroids that play a role in regulating membrane fluidity and flexibility. Membrane fluidity facilitates the transport of specific molecules and ions across the plasma membrane.

Proteins

The second major component of the mosaic is proteins. Proteins can differentially associate with the lipid bilayer. For instance, some are entirely integrated into the membrane, like integrins that serve as transmembrane receptors, and transport proteins that shuttle molecules across membranes. Such integrated proteins are referred to as integral proteins. Other proteins can be found only on the surface of the cell or in the cytosol, as is the case with estrogen receptors. These proteins are referred to as peripheral proteins.

Carbohydrates

The last component of the fluid mosaic model is carbohydrates. They are located on the exterior surface of the membrane where they are bound to proteins to form glycoproteins, or to phospholipids to form glycolipids. These carbohydrate complexes are referred to as the glycocalyx—the sugar coating of the cell. Some carbohydrates in the mosaic also play essential roles as markers allowing cells to distinguish between self (cells of the same organism) and non-self (intruding foreign cells or particles).

Together, these components create a cell’s plasma membrane, with a thickness ranging between five to ten nanometers. Plasma membranes interact with their surroundings to carry out many essential processes to maintain cellular function and homeostasis.

Het vloeistofmozaïekmodel werd eerst voorgesteld als een visuele weergave van onderzoeksobservaties. Het model omvat de samenstelling en dynamica van membranen en dient als basis voor toekomstige membraangerelateerde studies. Het model geeft de structuur van het plasmamembraan weer met een verscheidenheid aan componenten, waaronder fosfolipiden, eiwitten en koolhydraten. Deze integrale moleculen zijn losjes gebonden, definiëren de celgrens en zorgen voor vloeibaarheid voor een optimale werking.

Lipiden

De meest voorkomende component van het vloeibare mozaïekmodel zijn lipiden. Lipiden omvatten zowel fosfolipiden als cholesterolen. Fosfolipiden zijn amfipatisch en hebben zowel hydrofobe als hydrofiele delen. Ze bestaan uit een hydrofiele - waterminnende - kop en twee hydrofobe - watervreesde - vetzuurstaarten. Fosfolipiden vormen spontaan een lipide dubbellaag die de binnenkant van de cel van de buitenkant scheidt. De lipidedubbellaag bestaat uit de hydrofobe staarten die naar binnen zijn gerichtward en de hydrofiele hoofden die naar de waterige omgeving binnen en buiten de cel zijn gericht. Cholesterolen zijn een klasse van steroïden die een rol spelen bij het reguleren van de vloeibaarheid en flexibiliteit van membranen. Membraanfluïditeit vergemakkelijkt het transport van specifieke moleculen en ionen door het plasmamembraan.

Eiwitten

De tweede belangrijke component van het mozaïek zijn eiwitten. Eiwitten kunnen differentieel associëren met de lipidedubbellaag. Sommige zijn bijvoorbeeld volledig geïntegreerd in het membraan, zoals integrinen die dienen als transmembraanreceptoren en eiwitten transporteren die moleculen door membranen heen en weer bewegen. Dergelijke geïntegreerde eiwitten worden integrale eiwitten genoemd. Andere eiwitten kunnen alleen op het oppervlak van de cel of in het cytosol worden aangetroffen, zoals het geval is bij oestrogeenreceptoren. Deze eiwitten worden perifere eiwitten genoemd.

Koolhydraten

Het laatste onderdeel van het vloeibare mozaïekmodel zijn koolhydraten. Ze bevinden zich op het buitenoppervlak van demembraan waar ze zijn gebonden aan eiwitten om glycoproteïnen te vormen, of aan fosfolipiden om glycolipiden te vormen. Deze koolhydraatcomplexen worden de glycocalyx genoemd, de suikerlaag van de cel. Sommige koolhydraten in het mozaïek spelen ook een essentiële rol als markers waardoor cellen onderscheid kunnen maken tussen zelf (cellen van hetzelfde organisme) en niet-zelf (binnendringende vreemde cellen of deeltjes).

Samen vormen deze componenten het plasmamembraan van een cel, met een dikte van vijf tot tien nanometer. Plasmamembranen werken samen met hun omgeving om veel essentiële processen uit te voeren om de cellulaire functie en homeostase te behouden.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter