Apa model mosaik fluida?



itu model mosaik fluida Dia menyatakan bahwa membran sel atau biomembran adalah struktur dinamis yang menunjukkan fluiditas komponen molekulnya yang berbeda, yang dapat bergerak secara lateral. Artinya, bahwa komponen-komponen ini bergerak dan tidak statis, seperti yang diyakini sebelumnya.

Model ini diangkat oleh S. Jonathan Singer dan Garth. L. Nicolson pada tahun 1972 dan hari ini diterima secara luas oleh komunitas ilmiah. Semua sel terkandung oleh membran sel dengan kekhasan dalam konstitusi dan fungsinya.

Membran ini mendefinisikan batas sel, memungkinkan adanya perbedaan antara sitosol (atau interior sel) dan lingkungan eksternal. Selain itu, mengatur pertukaran zat antara sel dan bagian luar.

Dalam sel eukariotik, membran internal juga menentukan kompartemen dan organel dengan fungsi yang berbeda, seperti mitokondria, kloroplas, amplop nuklir, retikulum endoplasma, peralatan Golgi, antara lain..

Indeks

  • 1 Struktur membran sel
    • 1.1 Umum
    • 1.2 Lapisan ganda fosfolipid
    • 1.3 Kolesterol
    • 1.4 Membran integral atau protein transmembran
    • 1.5 Konfigurasi protein membran
    • 1.6 Pori di dalam membran
    • 1.7 Protein perifer
    • 1.8 Penutup karbohidrat
  • 2 fluiditas membran sel
    • 2.1 Proporsi asam lemak jenuh versus asam tak jenuh
    • 2.2 Kolesterol
    • 2.3 Keistimewaan
  • 3 Fungsi membran sel
    • 3.1 Umum
    • 3.2 Fungsi protein dalam membran  
    • 3.3 Fungsi cangkang karbohidrat luar
  • 4 Referensi

Struktur membran sel

Generalitas

Membran sel terdiri dari struktur yang tidak dapat ditembus oleh molekul yang larut dalam air dan ion dengan ketebalan antara 7 dan 9 nanometer. Ini diamati dalam mikrophotograf elektronik sebagai garis ganda kontinu dan tipis yang mengelilingi sitoplasma seluler.

Membran terdiri dari lapisan ganda fosfolipid, dengan protein yang tertanam di sepanjang strukturnya dan tersusun di permukaan.

Selain itu, mengandung molekul karbohidrat di kedua permukaan (internal dan eksternal) dan dalam kasus sel eukariotik hewan, juga menyajikan molekul kolesterol yang diselingi di dalam bilayer..

Lapisan ganda fosfolipid

Fosfolipid adalah molekul amphipathic yang memiliki ujung hidrofilik - halus untuk air - dan hidrofobik lain - yang menolak air-.

Lapisan ganda fosfolipid yang membentuk membran sel, memiliki rantai hidrofobik (apolar) yang diatur menuju bagian dalam membran dan ujung hidrofilik (kutub) terletak di lingkungan luar..

Dengan demikian, kepala gugus fosfat dari fosfolipid terpapar pada permukaan luar membran.

Ingat bahwa baik lingkungan eksternal maupun internal atau sitosol, berair. Ini mempengaruhi pengaturan lapisan ganda fosfolipid dengan bagian-bagian kutubnya berinteraksi dengan air dan bagian-bagian hidrofobiknya membentuk matriks internal membran.

Kolesterol

Dalam membran sel hewan eukariotik, molekul kolesterol ditemukan dimasukkan ke dalam ekor hidrofobik fosfolipid.

Molekul-molekul ini tidak ditemukan di selaput sel prokariotik, beberapa protista, tanaman dan jamur.

Membran integral atau protein transmembran

Di bagian dalam bilayer fosfolipid, protein membran integral diselingi.

Ini berinteraksi secara non-kovalen melalui bagian hidrofobiknya, dengan lipid bilayer, menempatkan ujung hidrofiliknya ke arah media berair eksternal.

Konfigurasi protein membran

Mereka dapat menyajikan konfigurasi sederhana dalam bentuk batang, dengan heliks alfa hidrofobik terlipat dan tertanam di interior membran, dan dengan bagian hidrofilik diperluas ke sisi.

Mereka juga dapat menghadirkan konfigurasi yang lebih besar, tipe globular dan dengan struktur tersier atau kuaterner yang kompleks.

Yang terakhir biasanya melewati membran sel beberapa kali dengan segmen heliks alfa mereka diulang dan diatur dalam zigzag melalui lipid bilayer..

Pori-pori dalam membran

Beberapa protein globular ini memiliki bagian hidrofilik internal, membentuk saluran atau pori-pori melalui mana pertukaran zat polar terjadi dari bagian luar sel ke sitosol dan sebaliknya.

Protein perifer

Pada permukaan sisi sitoplasma membran sel, ada protein membran perifer, terkait dengan bagian yang menonjol dari beberapa protein integral.

Protein ini tidak menembus inti hidrofobik dari lipid bilayer.

Penutup karbohidrat

Ada molekul karbohidrat di kedua permukaan membran.

Secara khusus, permukaan luar membran memiliki banyak glikolipid. Rantai pendek karbohidrat yang terpapar dan secara kovalen terkait dengan bagian protein yang menonjol, yang disebut glikoprotein, juga diamati.

Fluiditas membran sel

Rasio asam lemak jenuh versus tak jenuh

Fluiditas membran terutama tergantung pada proporsi antara fosfolipid dari asam lemak jenuh dan tidak jenuh yang ada. Fluiditas membran ini berkurang ketika proporsi fosfolipid rantai asam lemak jenuh meningkat sehubungan dengan asam lemak tak jenuh..

Hal ini disebabkan oleh kohesi yang lebih besar antara rantai panjang dan asam lemak jenuh, sehubungan dengan kohesi antara rantai pendek dan tidak jenuh dari asam lemak tidak jenuh..

Semakin besar kohesi antara komponen-komponen molekulnya, semakin sedikit fluida yang dihasilkan oleh membran.

Kolesterol

Molekul kolesterol berinteraksi melalui cincin kaku mereka dengan rantai hidrokarbon lipid, meningkatkan kekakuan membran dan mengurangi permeabilitas yang sama..

Dalam membran sel eukariotik yang paling, di mana ada konsentrasi kolesterol yang relatif tinggi, itu mencegah rantai karbon dari ikatan pada suhu rendah. Beginilah cara membran membeku pada suhu rendah.

Kekhususan

Berbagai jenis membran sel memiliki kekhasan dalam jumlah dan jenis protein dan karbohidrat, serta dalam berbagai lipid yang ada.

Kekhasan ini terkait dengan fungsi seluler tertentu.

Tidak hanya ada perbedaan konstitutif antara membran sel eukariotik dan prokariotik, dan antara orang-orang dari organel, tetapi juga antara daerah dari membran yang sama.

Fungsi membran sel

Generalitas

Membran sel membatasi sel dan memungkinkannya untuk mempertahankan kondisi stabil dalam sitosol, berbeda dari lingkungan eksternal. Ini, melalui regulasi aktif dan pasif dari perjalanan zat (air, ion, dan metabolit) melalui dirinya sendiri, mempertahankan potensi elektrokimia yang diperlukan untuk fungsi seluler.

Ini juga memungkinkan sel untuk menanggapi sinyal dari lingkungan eksternal melalui reseptor kimia dalam membran dan menyediakan situs penahan untuk filamen sitoskeleton..

Dalam kasus sel eukariotik, ia juga berpartisipasi dalam pembentukan kompartemen internal dan organel dengan fungsi metabolisme spesifik.

Fungsi protein dalam membran  

Ada berbagai protein membran dengan fungsi spesifik, di antaranya dapat kami sebutkan:

  • Enzim yang mengkatalisasi (mempercepat) reaksi kimia,
  • Reseptor membran yang berpartisipasi dalam pengakuan dan mengikat molekul pensinyalan (seperti hormon),
  • Protein mengangkut zat melalui membran (menuju sitosol dan dari ini ke luar sel). Mereka mempertahankan gradien elektrokimia berkat transportasi ion.

Fungsi cangkang karbohidrat eksternal

Karbohidrat atau glikolipid berpartisipasi dalam adhesi sel satu sama lain dan dalam proses pengenalan dan interaksi membran sel dengan molekul seperti antibodi, hormon, dan virus..

Referensi

  1. Bolsover, S.R., Hyams, J.S., Shephard, EA., White H.A. dan Wiedemann, C. G. (2003). Biologi Sel, kursus singkat. Edisi kedua. Wiley-Liss hlm 535.
  2. Engelman, D. (2005). Membran lebih banyak mosaik daripada cairan. Alam 438 (7068), 578-580. doi: 10.1038 / nature04394
  3. Nicolson, G. L. (2014). Model Fluida-Mosaik dari struktur Membran. Masih relevan untuk memahami struktur, fungsi dan dinamika membran biologis setelah lebih dari 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. hlm. 1239.
  5. Singer, S. J. dan Nicolson, G.L. (1972). Model Mosaik Fluida dari Struktur Sel Membran. Sains, 175 (4023), 720-731. doi: 10.1126 / science.175.4023.720