ANO ANG MODELONG LIKIDO NA MOSAIC? - BIOLOGY - 2025

Ang modelo ng likido na mosaic ay nagsasaad na ang mga lamad ng cell o biomembranes ay mga dinamikong istruktura na nagpapakita ng likido ng kanilang iba't ibang mga sangkap na molekular, na maaaring lumipat sa paglaon. Iyon ay, ang mga sangkap na ito ay nasa paggalaw at hindi static, tulad ng pinaniniwalaan dati.

Ang modelong ito ay itinaas ni S. Jonathan Singer at Garth. Si L. Nicolson noong 1972 at ngayon ay malawak na tinanggap ng pamayanang pang-agham. Ang lahat ng mga cell ay nilalaman ng isang cell lamad na may mga partikularidad sa konstitusyon at pag-andar nito.

Larawan 1. Diagram ng modelo ng likido na mosaic. Pinagmulan: Ni LadyofHats Mariana Ruiz, pagsasalin Pilar Saenz, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ang lamad na ito ay tumutukoy sa mga limitasyon ng cell, na nagpapahintulot sa pagkakaroon ng mga pagkakaiba sa pagitan ng cytosol (o cell interior) at panlabas na kapaligiran. Bilang karagdagan, kinokontrol nito ang pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng cell at sa labas.

Sa mga eukaryotic cells, ang mga panloob na lamad ay tumutukoy din sa mga compartment at organelles na may iba't ibang mga pag-andar, tulad ng mitochondria, chloroplast, ang nuclear envelope, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, bukod sa iba pa.

Istraktura ng lamad ng cell

Mga Generalities

Ang cell lamad ay binubuo ng isang istraktura na hindi maihahalata sa mga natutunaw na tubig at mga ion sa pagitan ng 7 at 9 na nanometer makapal. Napansin ito sa mga photomicrograph ng electron bilang isang tuluy-tuloy at manipis na dobleng linya na pumapalibot sa cell cytoplasm.

Ang lamad ay binubuo ng isang phospholipid bilayer, na may mga protina na naka-embed sa buong istraktura nito at inayos sa ibabaw.

Bilang karagdagan, naglalaman ito ng mga molekula ng karbohidrat sa parehong mga ibabaw (panloob at panlabas) at, sa kaso ng eukaryotic cells ng hayop, mayroon din itong mga molekula ng kolesterol na naka-interspers sa loob ng bilayer.

Phospholipid bilayer

Ang mga Phospholipids ay mga molekulang amphipathic na mayroong dulo ng hydrophilic - nagtatapos sa tubig - at isa pang hydrophobic - na nagtataboy ng tubig.

Ang phospholipid bilayer na bumubuo sa cell lamad ay may mga kadena ng hydrophobic (apolar) na nakaayos patungo sa interior ng lamad at hydrophilic (polar) na mga dulo na matatagpuan patungo sa panlabas na kapaligiran.

Kaya, ang mga ulo ng mga pangkat ng pospeyt ng mga phospholipid ay nakalantad sa panlabas na ibabaw ng lamad.

Tandaan na ang parehong panlabas na kapaligiran at ang panloob o cytosol, ay may tubig. Naimpluwensyahan nito ang pagsasaayos ng dobleng layer ng phospholipid kasama ang mga polar na bahagi nito na nakikipag-ugnay sa tubig at mga bahagi ng hydrophobic na bumubuo ng panloob na matris ng lamad.

Kolesterol

Sa lamad ng mga eukaryotic cells ng hayop, ang mga molekula ng kolesterol ay matatagpuan na naka-embed sa hydrophobic tails ng phospholipids.

Ang mga molekulang ito ay hindi matatagpuan sa lamad ng mga prokaryotic cells, ilang mga protista, halaman, at fungi.

Mga integral na lamad o transmembrane protina

Ang interspersed sa loob ng phospholipid bilayer ay mga integral na protina ng lamad.

Ang mga ito ay nakikipag-ugnay nang di-covalently sa pamamagitan ng kanilang mga hydrophobic na bahagi, kasama ang lipid bilayer, na hinahanap ang kanilang mga hydrophilic na nagtatapos patungo sa panlabas na aqueous medium.

Pag-configure ng mga protina ng lamad

Maaari silang magkaroon ng isang simpleng pagsasaayos ng baras, na may isang nakatiklop na hydrophobic alpha helix na naka-embed sa interior ng lamad, at may mga bahagi ng hydrophilic na umaabot sa mga panig.

Maaari rin silang magpakita ng isang mas malaking pagsasaayos, globular type at may isang kumplikadong tersiyaryo o istruktura ng quaternary.

Ang huli ay karaniwang tumatawid sa lamad ng cell nang maraming beses sa kanilang mga segment ng paulit-ulit na alpha helice na nakaayos sa isang zigzag sa pamamagitan ng lipid bilayer.

Pores sa lamad

Ang ilan sa mga globular protein na ito ay mayroong hydrophilic interior na bahagi, na bumubuo ng mga channel o pores kung saan ang pagpapalitan ng mga polar na sangkap ay nangyayari mula sa labas ng cell hanggang sa cytosol at vice versa.

Mga protina ng peripheral

Sa ibabaw ng mukha ng cytoplasmic ng lamad ng cell, mayroong mga protina ng peripheral membrane, na naka-link sa mga nakasisilaw na bahagi ng ilang mga integral na protina.

Ang mga protina na ito ay hindi tumagos sa hydrophobic core ng lipid bilayer.

Takip ng karbohidrat

Mayroong mga molecule ng karbohidrat sa parehong mga ibabaw ng lamad.

Sa partikular, ang panlabas na ibabaw ng lamad ay nagtatanghal ng isang kasaganaan ng glycolipids. Ang mga maikling kadena ng karbohidrat ay nakikita rin na nakalantad at covalently na nakakabit sa mga protruding na bahagi ng protina, na tinatawag na glycoproteins.

Ang likido ng lamad ng lamad

Sabado laban sa hindi nabubuong fatty acid ratio

Ang pagkatubig ng lamad ay nakasalalay pangunahin sa ratio ng saturated at unsaturated fat acid na phospholipids na naroroon. Ang pagbagsak ng lamad na ito ay bumababa habang ang proporsyon ng saturated fat acid chain phospholipids ay nagdaragdag na may paggalang sa mga unsaturated.

Ito ay dahil sa ang katunayan na ang cohesion sa pagitan ng mahaba at simpleng kadena ng puspos na mga fatty acid ay mas mataas, kung ihahambing sa cohesion sa pagitan ng maikli at hindi nabubuting kadena ng mga unsaturated fatty acid.

Ang mas malaki ang pagkakaisa sa pagitan ng mga sangkap na molekular nito, mas kaunting likido ang lamad na naroroon.

Kolesterol

Ang mga molekula ng kolesterol ay nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng kanilang mga mahigpit na singsing sa mga kadena ng hydrocarbon ng lipid, pinatataas ang katigasan ng lamad at nababawasan ang pagkamatagusin ng pareho.

Sa mga lamad ng karamihan sa mga cell ng eukaryotic, kung saan mayroong medyo mataas na konsentrasyon ng kolesterol, pinipigilan nito ang mga chain ng carbon mula sa pagbubuklod sa mababang temperatura. Nagbibigay ito para sa pagyeyelo ng lamad sa mababang temperatura.

Espesyal na katangian

Ang iba't ibang uri ng mga lamad ng cell ay nagpapakita ng mga detalye sa kanilang halaga at uri ng mga protina at karbohidrat, pati na rin sa iba't ibang mga umiiral na lipid.

Ang mga partikularidad na ito ay nauugnay sa mga tukoy na function ng cellular.

Hindi lamang mga constitutive na pagkakaiba-iba sa pagitan ng mga lamad ng eukaryotic at prokaryotic cells, at sa pagitan ng mga organelles, ngunit sa pagitan din ng mga rehiyon ng parehong lamad.

Pag-andar ng cell lamad

Mga Generalities

Tinatanggal ng lamad ng cell ang cell at pinapayagan itong mapanatili ang isang matatag na kondisyon sa cytosol, na naiiba sa panlabas na kapaligiran. Ito, sa pamamagitan ng aktibo at pasibo na regulasyon ng pagpasa ng mga sangkap (tubig, ions at metabolites) sa bawat isa, na pinapanatili ang potensyal na electrochemical na kinakailangan para sa pag-andar ng cell.

Pinapayagan nito ang cell na tumugon sa mga senyas mula sa panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng mga receptor ng kemikal sa lamad at nagbibigay ng mga site ng pag-angkla para sa mga filtoskeletal filament.

Sa kaso ng mga eukaryotic cells, nakikilahok din ito sa pagtatatag ng mga panloob na compartment at organelles na may tiyak na metabolic function.

Pag-andar ng mga protina sa lamad

Mayroong iba't ibang mga protina ng lamad na may mga tiyak na pag-andar, kung saan maaari nating banggitin:

• Ang mga enzyme na nagpapaginhawa (nagpapabilis) mga reaksyon ng kemikal,
• Ang mga receptor ng lamad na kasangkot sa pagkilala at pagbubuklod ng mga molekula ng senyas (tulad ng mga hormone),
• Ang mga protina ng transportasyon sa pamamagitan ng lamad (patungo sa cytosol at mula dito sa labas ng cell). Ang mga ito ay nagpapanatili ng isang electrochemical gradient salamat sa transportasyon ng mga ion.

Function ng panlabas na shell ng karbohidrat

Ang mga karbohidrat o glycolipids ay nakikilahok sa pagdidikit ng mga cell sa bawat isa at sa proseso ng pagkilala at pakikipag-ugnay ng lamad ng cell na may mga molekula tulad ng mga antibodies, hormones, at mga virus.

Mga Sanggunian

1. Bolsaver, SR, Hyams, JS, Shephard, EA, White HA at Wiedemann, CG (2003). Cell Biology, isang maikling kurso. Ikalawang edisyon. Wiley-Liss pp 535.
2. Engelman, D. (2005). Ang mga lamad ay mas mosaic kaysa sa likido. Kalikasan 438 (7068), 578-580. doi: 10.1038 / likas04394
3. Nicolson, GL (2014). Ang Fluid-Mosaic Model ng istraktura ng lamad. May kaugnayan pa rin sa pag-unawa sa istraktura, pag-andar at dinamika ng biological membranes pagkatapos ng higit sa 40 taon. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1838 (6), 1451-1466. doi: 10.1016 / j.bbamem.2013.10.019
4. Raven, J. (2002). Biology. Ika-anim na Edisyon. MGH. pp 1239.
5. Singer, SJ at Nicolson, GL (1972). Ang Fluid Mosaic Model ng Istraktura ng mga Membranes ng Cell. Science, 175 (4023), 720-731. doi: 10.1126 / science.175.4023.720