Apakah model mosaik bendalir?



The model mozek cecair Beliau menyatakan bahawa membran sel atau biomembran adalah struktur dinamis yang menunjukkan ketidakstabilan komponen molekul yang berbeza, yang dapat bergerak secara lisan. Maksudnya, bahawa komponen-komponen ini bergerak dan tidak statik, seperti yang diyakini sebelum ini.

Model ini dibangkitkan oleh S. Jonathan Singer dan Garth. L. Nicolson pada tahun 1972 dan hari ini diterima secara meluas oleh masyarakat saintifik. Semua sel terkandung oleh membran sel dengan kekhasan dalam perlembagaan dan fungsinya.

Membran ini mentakrifkan batas sel, yang membolehkan kewujudan perbezaan antara sitosol (atau sel dalaman) dan persekitaran luaran. Di samping itu, mengawal pertukaran bahan antara sel dan luar.

Dalam sel eukariotik, membran dalaman juga menentukan ruang dan organel dengan fungsi yang berbeza, seperti mitokondria, kloroplas, sampul nukleus, retikulum endoplasma, alat Golgi, dan lain-lain..

Indeks

  • 1 Struktur membran sel
    • 1.1 Umum
    • 1.2 bilayer fosfolipid
    • 1.3 Kolesterol
    • 1.4 Membran integral atau protein transmembran
    • 1.5 Konfigurasi protein membran
    • 1.6 liang dalam membran
    • 1.7 Protein periferi
    • 1.8 Perlindungan karbohidrat
  • 2 Fluidity membran sel
    • 2.1 Peratusan asid lemak tepu dan tepu yang tidak tepu
    • 2.2 Kolesterol
    • 2.3 Kepentingan
  • 3 Fungsi membran sel
    • 3.1 Umum
    • 3.2 Fungsi protein dalam membran  
    • 3.3 Fungsi shell karbohidrat luar
  • 4 Rujukan

Struktur membran sel

Generalities

Membran sel terdiri daripada struktur yang tidak dapat ditembusi untuk molekul dan ion larut air antara 7 dan 9 nanometer tebal. Ia diperhatikan dalam microphotographs elektronik sebagai garis ganda berterusan dan nipis yang mengelilingi sitoplasma selular.

Membran terdiri daripada bilayer fosfolipid, dengan protein tertanam di sepanjang strukturnya dan disusun di permukaan.

Di samping itu, ia mengandungi molekul karbohidrat di kedua-dua permukaan (dalaman dan luaran) dan dalam kes sel eukariotik haiwan, ia juga membentangkan molekul kolesterol yang diselaraskan di dalam bilayer..

Bilayer fosfolipid

Phospholipid adalah molekul amphipat yang mempunyai hidrofilik end-finish kepada air-, dan hidrofobik lain - yang menangkis air-.

The bilayer phospholipid yang membentuk membran sel, yang mempunyai rantaian hidrofobik (apolar) dilupuskan dari segi dalaman membran, dan hujung hydrophilic (polar) terletak kepada persekitaran luaran.

Oleh itu, ketua-ketua fosfat kumpulan fosfolipid terdedah pada permukaan luar membran.

Ingatlah bahawa kedua-dua persekitaran luar dan dalaman atau sitosol, berair. Ini mempengaruhi susunan lapisan double fosfolipid dengan bahagian polarnya yang berinteraksi dengan air dan bahagian hidrofobiknya membentuk matriks dalaman membran.

Kolesterol

Dalam membran sel haiwan eukariotik, molekul kolesterol didapati dimasukkan ke dalam ekor hidrofobik fosfolipid.

Molekul ini tidak terdapat dalam membran sel-sel prokariotik, beberapa prototaip, tumbuhan dan kulat.

Membran integral atau protein transmembran

Di pedalaman bilayer fosfolipid, protein membran integral tersambung.

Ini berinteraksi tanpa kovalen melalui bahagian hidrofobik mereka, dengan lipid bilayer, mencari hujung hidrofilik mereka ke arah medium berair luar.

Konfigurasi protein membran

Mereka boleh mempunyai konfigurasi yang mudah rod berbentuk, dengan helix alpha dilipat dan tertanam dalam membran dalaman bahagian hidrofobik dan hidrofilik dilanjutkan sisi.

Mereka juga boleh membentangkan konfigurasi yang lebih besar, jenis globular dan struktur tertiari atau kuarum yang kompleks.

Yang terakhir biasanya menyeberang membran sel beberapa kali dengan segmen helai alpha mereka berulang dan disusun dalam zigzag melalui lipid bilayer..

Pori dalam membran

Sebahagian daripada protein globular mempunyai bahagian dalaman hydrophilic, saluran membentuk atau liang di mana pertukaran bahan berlaku dari luar sel kutub untuk cytosol dan sebaliknya.

Protein periferal

Pada permukaan sisi sitoplasmik membran sel, protein membran periferal wujud, yang dikaitkan dengan bahagian-bahagian protruding dari beberapa protein integral.

Protein ini tidak menembusi teras hidrofobik lipid bilayer.

Perlindungan karbohidrat

Terdapat molekul karbohidrat di kedua-dua permukaan membran.

Khususnya, permukaan luar membran mempunyai banyak glycolipid. Rantai pendek karbohidrat yang terdedah dan dikaitkan kovalen dengan menonjolkan bahagian protein, yang dipanggil glikoprotein, juga diperhatikan.

Keburukan membran sel

Nisbah berbanding nisbah asid lemak tak tepu

Fluktuasi membran bergantung terutamanya pada kadar antara fosfolipid asid lemak tepu dan tak tepu yang ada. Ketumpatan membran ini berkurangan apabila kadar fosfolipid rantai asid lemak tepu bertambah sehubungan dengan asid lemak tak tepu.

Hal ini disebabkan oleh perpaduan yang lebih besar antara rantai asam lemak jenuh yang panjang dan mudah, sehubungan dengan perpaduan antara rantai pendek dan tak jenuh asam lemak tak tepu..

Semakin besar perpaduan antara komponen molekulnya, cecair kurang membran akan hadir.

Kolesterol

Molekul kolesterol berinteraksi melalui cincin tegar mereka dengan rantai hidrokarbon lipid, meningkatkan ketegaran membran dan mengurangkan kebolehtelapan yang sama.

Dalam membran kebanyakan sel eukariotik, di mana terdapat kepekatan kolesterol yang agak tinggi, ia menghalang rantai karbon dari mengikat pada suhu rendah. Ini adalah bagaimana membran membeku pada suhu rendah.

Khususnya

Berbagai jenis membran sel mempunyai kekhasan dalam kuantiti dan jenis protein dan karbohidratnya, serta dalam pelbagai lipid sedia ada.

Keistimewaan ini dikaitkan dengan fungsi selular tertentu.

Bukan sahaja ada perbezaan konstitutif antara membran sel-sel eukariotik dan prokariotik, dan di antara organel, tetapi juga di antara kawasan membran yang sama.

Fungsi membran sel

Generalities

Membran sel membatasi sel dan membolehkannya mengekalkan keadaan stabil di sitosol, berbeza dengan persekitaran luar. Ini, melalui peraturan aktif dan pasif bagi bahan-bahan (air, ion dan metabolit) melalui sendiri, mengekalkan potensi elektrokimia yang diperlukan untuk fungsi selular.

Ia juga membolehkan sel untuk bertindak balas kepada isyarat dari persekitaran luaran melalui reseptor kimia di dalam membran dan menyediakan tapak berlabuh untuk filamen sitoskeleton..

Dalam kes sel eukariotik, ia turut mengambil bahagian dalam penubuhan ruang dan organel dalaman dengan fungsi metabolik tertentu.

Fungsi protein dalam membran  

Terdapat protein membran yang berbeza dengan fungsi tertentu, di antaranya kita boleh menyebut:

  • Enzim yang memangkinkan (mempercepat) tindak balas kimia,
  • Reseptor membran yang mengambil bahagian dalam pengiktirafan dan mengikat molekul isyarat (seperti hormon),
  • Protein mengangkut bahan melalui membran (ke arah sitosol dan dari ini ke luar sel). Mereka mengekalkan kecerunan elektrokimia terima kasih kepada pengangkutan ion.

Fungsi shell karbohidrat luar

Glycolipids atau karbohidrat terlibat dalam lekatan sel-sel untuk satu sama lain dan dalam proses pengiktirafan dan interaksi dengan molekul membran sel seperti antibodi, hormon, dan virus.

Rujukan

  1. Bolsover, S.R., Hyams, J.S., Shephard, E.A., White H.A. dan Wiedemann, C. G. (2003). Biologi sel, kursus pendek. Edisi kedua. Wiley-Liss ms 535.
  2. Engelman, D. (2005). Membran adalah lebih mozek daripada bendalir. Alam 438 (7068), 578-580. doi: 10.1038 / nature04394
  3. Nicolson, G. L. (2014). Model Fluid-Mosaic struktur Membran. Masih relevan untuk memahami struktur, fungsi dan dinamik membran biologi selepas lebih daripada 40 tahun. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1838 (6), 1451-1466. doi: 10.1016 / j.bbamem.2013.10.019
  4. Raven, J. (2002). Biologi Edisi keenam. MGH. ms 1239.
  5. Penyanyi, S. J. dan Nicolson, G.L. (1972). Model Mosaic Fluida Struktur Membran Sel. Sains, 175 (4023), 720-731. doi: 10.1126 / sains.175.4023.720