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5.3: O Modelo de Mosaico Fluido
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The Fluid Mosaic Model
 
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5.3: The Fluid Mosaic Model

5.3: O Modelo de Mosaico Fluido

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.

O modelo de mosaico fluido foi proposto pela primeira vez como uma representação visual de observações de investigação. O modelo compreende a composição e a dinâmica das membranas e serve de base para futuros estudos relacionados com a membrana. O modelo retrata a estrutura da membrana plasmática com uma variedade de componentes, que incluem fosfolípidos, proteínas e carboidratos. Essas moléculas integrais são ligadas fracamente, definindo a borda da célula e fornecendo fluidez para um funcionamento ideal.

Lípidos

O componente mais abundante do modelo de mosaico fluido são os lípidos. Os lípidos incluem fosfolípidos e colesteróis. Os fosfolípidos são anfipáticos, tendo partes hidrofóbicas e hidrofílicas. Eles consistem em uma cabeça hidrofílica, amante da água, e duas caudas hidrofóbicas—repelentes da água—com ácidos gordos. Os fosfolípidos formam espontaneamente uma bicamada lipídica que separa o interior do exterior da célula. A bicamada lipídica consiste nas caudas hidrofóbicas voltadas para dentro e as cabeças hidrofílicas voltadas para o ambiente aquoso dentro e fora da célula. Os colesteróis são uma classe de esteróides que desempenham um papel na regulação da fluidez e flexibilidade da membrana. A fluidez da membrana facilita o transporte de moléculas e iões específicos através da membrana plasmática.

Proteínas

O segundo componente principal do mosaico são as proteínas. As proteínas podem associar-se diferencialmente com a bicamada lipídica. Por exemplo, algumas estão totalmente integradas na membrana, como as integrinas que servem como receptores transmembranares, e transportam proteínas que carregam moléculas através das membranas. Tais proteínas integradas são referidas como proteínas integrais. Outras proteínas só podem ser encontradas na superfície da célula ou no citosol, como é o caso dos receptores de estrogénio. Essas proteínas são referidas como proteínas periféricas.

Carboidratos

O último componente do modelo de mosaico fluido são os carboidratos. Eles estão localizados na superfície externa da membrana onde estão ligados a proteínas para formar glicoproteínas, ou a fosfolípidos para formar glicolípidos. Esses complexos de carboidratos são chamados de glicocálix—o revestimento de açúcar da célula. Alguns carboidratos no mosaico também desempenham papéis essenciais como marcadores permitindo que as células diferenciem entre próprias (células do mesmo organismo) e não próprias (células ou partículas intrusas ou desconhecidas).

Juntos, esses componentes criam a membrana plasmática de uma célula, com uma espessura que varia entre entre cinco a dez nanómetros. As membranas plasmáticas interagem com seu ambiente para realizar muitos processos essenciais para manter a função celular e a homeostase.


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