Tekoči mozaični model

Pojasnjujemo, kakšen je model mozaika, struktura celične membrane in njegove funkcije.

Struktura mozaika iz tekočega mozaika

Kakšen je tekoči mozaični model?

On Tekoči mozaični model Navaja, da so celične ali biomembranske membrane dinamične strukture, ki imajo pretočnost svojih različnih molekulskih komponent, ki se lahko premikajo bočno. To pomeni, da so te komponente v gibanju in nestatični, kot je bilo prej verjeti.

Ta model je vzgojil S. Jonathan Singer in Garth. L. Nicolson leta 1972 in danes znanstvena skupnost splošno sprejema. Vse celice so vsebovane s celično membrano s posebnostmi v svoji ustavi in ​​funkciji.

Ta membrana določa meje celice, kar omogoča obstoj razlik med citosolom (ali celično notranjostjo) in zunanjim okoljem. Prav tako ureja izmenjavo snovi med celico in zunanjostjo.

V evkariontskih celicah notranje membrane definirajo tudi predelke in organele z različnimi funkcijami, kot so mitohondriji, kloroplasti, jedrska ovojnica, endoplazemski retikulum, Golgijevi aparati.

Struktura celične membrane

Splošnosti

- Celična membrana je sestavljena iz vodoodporne strukture do molekul in vodnih topnih ionov med 7 in 9 nanometrov debelo. V elektronskih mikrofotografijah ga opazimo kot dvojno neprekinjeno in tanko črto, ki obdaja celično citoplazmo.

- Sestavljen je iz fosfolipidnega dvosloja, z beljakovinami, vgrajenimi vzdolž njegove strukture in razporejene na površini.

- Vsebuje molekule ogljikovih hidratov na obeh površinah (notranjih in zunanjih) in v primeru živalskih evkariotskih celic, predstavlja tudi molekule holesterola, prepletenih znotraj dvoslojnega.

Fosfolipidni dvosloji

Fosfolipidi so amfipatične molekule, ki imajo hidropofni konec -vodapski -in še en hidrofob -ki odbija vodo-.

Fosfolipidni dvoplast, ki tvori celično membrano.

Lahko vam služi: flora in favna iz ZDA

Tako so glave fosfatnih skupin fosfolipidov izpostavljene na zunanji površini membrane.

Spomnimo se, da sta zunanji in notranji ali citosol vodni. To vpliva na razporeditev dvojne fosfolipidne plasti, pri čemer polarni deli delujejo z vodo in njegovimi hidrofobnimi deli, ki tvorijo matrico notranje membrane.

Holesterol

V membrani živalskih celic evkariot so molekule holesterola, vstavljene v hidrofobne repe fosfolipidov.

Teh molekul ne najdemo v membranah prokariotskih celic, nekaterih protistov, rastlin in gliv.

Celovita membranska ali transmembranska proteina

Znotraj fosfolipidnega bilaja.

Ti ne delujejo kovalentno prek svojih hidrofobnih delov, z lipidnim bilarom.

Konfiguracija membranskih beljakovin

V obliki bastona lahko predstavljajo preprosto konfiguracijo z alfa hidrofobnim in vgrajenim alfa propelerjem v notranjosti membranalne notranjosti in z razširjenimi hidrofilnimi deli na stranice.

Predstavijo lahko tudi večjo konfiguracijo krogličnega tipa in s kompleksno terciarno ali kvarterno strukturo.

Slednji pogosto večkrat prečkajo celično membrano s svojimi segmenti alfa propelerja, ki se ponavljajo in razporedijo v cikcak skozi lipidno dvoslojno.

Pore ​​v membranah

Nekateri od teh krogličnih beljakovin imajo hidrofilne notranje dele, ki tvorijo kanale ali pore, skozi katere se izmenjava polarnih snovi pojavlja od celice zunaj do citosola in obratno.

Periferne beljakovine

Na površini citoplazemske strani celične membrane so periferne membranske beljakovine, povezane z izjemnimi deli nekaterih integralnih beljakovin.

Lahko vam služi: Aptenia cordifolia: značilnosti, habitat, lastnosti, gojenje

Ti proteini ne prodrejo v hidrofobno jedro lipidnega dvosloja.

Pokrov ogljikovih hidratov

Na obeh membranskih površinah obstajajo molekule ogljikovih hidratov.

Zlasti ima zunanja površina membrane obilo glukolipidov. Kratke verige ogljikovih hidratov opazimo tudi izpostavljene in kovalentno pritrjene na izjemne beljakovinske dele, imenovane glikoproteine.

Fluidnost celične membrane

Delež nasičenih maščobnih kislin vs. nenasičeno

Fluidnost membrane je odvisna predvsem od deleža med prisotnimi fosfolipidi nasičenih in nenasičenih maščobnih kislin.

Ta membranalna fluidnost se zmanjšuje, ko se delež fosfolipidov nasičenih verig maščobnih kislin povečuje.

To je zato, ker je kohezija večja med dolgimi in preprostimi verigami nasičenih maščobnih kislin, glede na kohezijo med kratkimi in nenasičenimi verigami nenasičenih maščobnih kislin.

Večja kohezija med njegovimi molekularnimi sestavnimi deli bo membrana predstavljala nižjo tekočnost.

Holesterol

Molekule holesterola med svojimi togimi obroči medsebojno delujejo z lipidnimi ogljikovodičnimi verigami, kar povečuje togost membrane in zmanjšuje prepustnost istega.

V membranah večine evkariontskih celic, kjer obstaja relativna visoka koncentracija holesterola. To naj bi zamrznilo membrano pri nizkih temperaturah.

Posebnosti

Različne vrste celičnih membran predstavljajo posebnosti v svoji količini in vrsti beljakovin in ogljikovih hidratov, pa tudi v raznolikosti obstoječih lipidov.

Te posebnosti so povezane s specifičnimi celičnimi funkcijami.

Med evkariotskimi in prokariotskimi celičnimi membranami in med organi organele niso samo konstitutivne razlike, ampak tudi med regijami iste membrane.

Vam lahko služi: beljakovine SSB: značilnosti, struktura in funkcije

Funkcije celične membrane

- Celična membrana omejuje celico in mu omogoča, da ohrani stabilno stanje v citosolu, ki se razlikuje od stanja zunanjega okolja.

- Z aktivno in pasivno regulacijo prehoda snovi (voda, ionov in presnovkov) skozi sebe vzdržuje potreben elektrokemični potencial za celično delovanje.

- Omogoča celici, da se prek kemičnih membranskih receptorjev odzove na zunanje srednje signale in zagotavlja mesta za sidranje za citoskeletne filamente.

- V primeru evkariontskih celic sodeluje tudi pri vzpostavljanju notranjih oddelkov in organelov s specifičnimi presnovnimi funkcijami.

Delovanje beljakovin v membrani  

Obstajajo različni membranski proteini s specifičnimi funkcijami, med katerimi lahko omenimo:

- Encimi, ki katalizirajo (pospešujejo) kemične reakcije.

- Membranski receptorji, ki sodelujejo v prepoznavanju in združitvi za signalizacijo molekul (na primer hormoni).

- Beljakovine s snovmi skozi membrano (do citosola in od tega do celice zunanjosti). Ti vzdržujejo elektrokemični gradient zahvaljujoč ionskemu prevozu.

Zunanja funkcija pokrova ogljikovih hidratov

Ogljikovi hidrati ali glukolipidi sodelujejo pri adheziji celic med seboj in v procesu prepoznavanja in interakcije celične membrane z molekulami, kot so protitelesa, hormoni in virus.

Reference

1. Bagsover, s. R., Hyams, j. S., Shephard, npr. Do., Bela, h. Do. in Wiedemann, c. G. (2003). Celična biologija, do kratkega tečaja. Druga izdaja. Wiley-Liss.
2. Engelman, d. (2005). So bolj mozaične, so tekoče membrane. Narava 438 (7068).
3. Raven, J. (2002). Biologija. Šesta izdaja. MGH.