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5.3: Le modèle de mosaïque fluide
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The Fluid Mosaic Model
 
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TRANSCRIPTION

5.3: The Fluid Mosaic Model

5.3: Le modèle de mosaïque fluide

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.

Le modèle de mosaïque fluide a d’abord été proposé comme représentation visuelle des observations de recherche. Le modèle comprend la composition et la dynamique des membranes et sert de base pour les futures études liées à la membrane. Le modèle représente la structure de la membrane plasmatique avec une variété de composants, qui comprennent les phospholipides, les protéines et les glucides. Ces molécules intégrales sont lâchement liées, définissant la bordure de la cellule et fournissant une fluidité pour une fonction optimale.

Lipides

La composante la plus abondante du modèle de mosaïque fluide est les lipides. Les lipides comprennent à la fois les phospholipides et les cholestérols. Les phospholipides sont amphipathiques, ayant des parties hydrophobes et hydrophiles. Ils se composent d’une tête hydrophile — qui aime l’eau — et de deux queues d’acides gras hydrophobes, craignant l’eau. Les phospholipides forment spontanément une bicouche lipidique qui sépare l’intérieur de la cellule de l’extérieur. La bicouche lipidique se compose des queues hydrophobes tournées vers l’intérieur et des têtes hydrophiles faisant face à l’environnement aqueux à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule. Les cholestérols sont une classe de stéroïdes qui jouent un rôle dans la régulation de la fluidité et de la flexibilité de la membrane. La fluidité membranaire facilite le transport de molécules et d’ions spécifiques à travers la membrane plasmatique.

Protéines

Le deuxième composant majeur de la mosaïque est les protéines. Les protéines peuvent s’associer différemment à la bicouche lipidique. Par exemple, certains sont entièrement intégrés dans la membrane, comme les intégrines qui servent de récepteurs transmembranaires, et transportent les protéines qui transportent les molécules à travers les membranes. Ces protéines intégrées sont appelées protéines intégrales. D’autres protéines ne peuvent être trouvées qu’à la surface de la cellule ou dans le cytosol, comme c’est le cas avec les récepteurs d’œstrogènes. Ces protéines sont appelées protéines périphériques.

Glucides

Le dernier composant du modèle de mosaïque fluide est les glucides. Ils sont situés sur la surface extérieure de la membrane où ils sont liés à des protéines pour former des glycoprotéines, ou à des phospholipides pour former des glycolipides. Ces complexes de glucides sont appelés le glycocalyx— le revêtement de sucre de la cellule. Certains glucides de la mosaïque jouent également des rôles essentiels en tant que marqueurs permettant aux cellules de distinguer les cellules (cellules d’un même organisme) et les non-auto (intrusion de cellules ou de particules étrangères).

Ensemble, ces composants créent la membrane plasmatique d’une cellule, avec une épaisseur variant entre cinq et dix nanomètres. Les membranes plasmatiques interagissent avec leur environnement pour effectuer de nombreux processus essentiels pour maintenir la fonction cellulaire et l’homéostasie.


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