מהו מודל הפסיפס הנוזלי?

ה מודל פסיפס נוזלי הוא קובע כי קרום התא או ביומברנות הם מבנים דינמיים המציגים נזילות של המרכיבים המולקולריים השונים שלהם, אשר יכול לנוע רוחבית. כלומר, כי רכיבים אלה הם בתנועה ולא סטטי, כפי שהיה בעבר האמין.

מודל זה הועלה על ידי ס 'יונתן זינגר וגארת'. ל ניקולסון בשנת 1972 והיום מקובל על ידי הקהילה המדעית. כל התאים מאוחסנים על ידי קרום התא עם החוקים ואת תפקידה.

קרום זה מגדיר את גבולות התא, המאפשר קיום של הבדלים בין cytosol (או פנים הסלולר) לבין הסביבה החיצונית. בנוסף, מסדיר את חילופי החומרים בין התא לבין החוץ.

בתאים אאוקריוטים, קרום פנימי מגדיר גם תאים ואברונים בעלי תפקודים שונים, כגון מיטוכונדריה, כלורופלסטים, המעטפה הגרעינית, הרשת האנדופלסמית, מנגנון Golgi, בין היתר..

אינדקס

• 1 מבנה קרום התא
  • 1.1 כללי
  • 1.2 bilayer phospholipid
  • 1.3 כולסטרול
  • 1.4 אינטגרל ממברנה או חלבונים טרנסממברני
  • 1.5 תצורה של חלבונים ממברנה
  • 1.6 נקבוביות בקרום
  • 1.7 חלבונים פריפריאליים
  • 1.8 כיסוי פחמימות
• 2 נזילות של קרום התא
  • 2.1 כמות חומצות שומן רוויות לעומת רוויות לא רוויות
  • 2.2 כולסטרול
  • 2.3 מאפיינים
• 3 פונקציה של קרום התא
  • 3.1 כללי
  • 3.2 פונקציה של חלבונים בקרום  
  • 3.3 פונקציה של פגז פחמימות החיצוני
• 4 הפניות

מבנה קרום התא

הכללות

קרום התא מורכב מבנה בלתי חדיר למולקולה מסיסים במים ויונים בין 7 ל 9 ננומטר עבה. זה נצפתה microphotographs אלקטרוניים כמו קו כפול רציפה ודקה המקיפה את הציטופלסמה הסלולר.

הממברנה מורכבת מבילאיר פוספוליפידי, עם חלבונים המשולבים לאורך המבנה ומסודרים על פני השטח.

בנוסף, הוא מכיל מולקולות פחמימות על שני משטחים (פנימיים וחיצוניים) ובמקרה של תאים אוקריוטים בעלי חיים, הוא גם מציג מולקולות כולסטרול interpersed בתוך bilayer..

Philolipid bilayer

פוספוליפידים הם מולקולות אמפיפאטיות שיש להן קצה הידרופילית - מים, ועוד הידרופובי - הדוחה מים-.

ה bilayer phospholipid המרכיבה את קרום התא, יש שרשרות הידרופובי (אפולרי) מסודרים לקראת הפנים של קרום ו hydrophilic (הקוטב) מסתיים ממוקם כלפי הסביבה החיצונית.

לכן, ראשי קבוצות פוספט של phospholipids נחשפים על פני השטח החיצוני של הממברנה.

זכור כי הן הסביבה החיצונית הפנימית או cytosol, הם מימית. זה משפיע על הסדר של שכבת כפול phospholipid עם חלקים קוטביים שלה אינטראקציה עם מים חלקים הידרופובי שלה המרכיבים את המטריצה ​​הפנימית של הממברנה.

כולסטרול

בממברנה של תאי בעלי חיים אוקריוטים, מולקולות כולסטרול נמצאות מוכנס לתוך זנבות הידרופובי של פוספוליפידים.

מולקולות אלה אינן נמצאות בקרום של תאים פרוקריוטים, פרוטיסטים, צמחים ופטריות.

אינטגרל ממברנה או חלבונים טרנסממברני

בחלק הפנימי של bilayer phospholipid, חלבונים ממברנה אינטגרלי intercalated.

אלה אינטראקציה לא קוולנטית דרך החלקים הידרופובי שלהם, עם bilayer השומנים, איתור קצות הידרופיליות שלהם לכיוון המדיום מימיים חיצוניים.

תצורה של חלבונים ממברנה

הם יכולים להציג תצורה פשוטה בצורה של מוט, עם סליל אלפא הידרופובי מקופל מוטבע בפנים הממברנה, ועם חלקים הידרופילי המורחבת הצדדים.

הם יכולים גם להציג תצורה גדולה יותר, סוג גלובלית עם מבנה שלישוני או רביעוני מורכבים.

האחרון בדרך כלל לחצות את קרום התא מספר פעמים עם קטעי שלהם של אלפא סלסלות חוזרות ונשנות בזיגזג דרך bilayer השומנים..

נקבוביות בקרום

לחלק מהחלבונים הגלובליים יש חלקים הידרופיליים פנימיים, יוצרים ערוצים או נקבוביות שבאמצעותם חילופי חומרים קוטביים מתרחשים מן החוץ החיצוני לציטוסול ולהיפך.

חלבונים פריפריאליים

על פני השטח של הצד cytoplasmic של קרום התא, חלבונים ממברנה היקפיים קיימים, מקושרים לחלקים בולטות של כמה חלבונים אינטגרלי.

חלבונים אלה אינם חודרים לליבה הידרופובי של השומנים.

כיסוי פחמימות

יש מולקולות פחמימות על שני משטחי הממברנה.

בפרט, את המשטח החיצוני של הממברנה יש שפע של גליקוליפידים. שרשראות קצרות של פחמימות שנחשפו וקשורות קשורות לחלקים בולטים של חלבון, הנקראים גליקופרוטאינים, נצפים גם הם.

נזילות של קרום התא

חומצות שומן רוויות לעומת רוויות לא רוויות

נזילות של הממברנה תלויה בעיקר על היחס בין phospholipids של רווי חומצות שומן רוויות הנוכחי. נוזל קרום זה פוחת ככל ששיעור הפוספוליפידים של שרשראות חומצות שומן רוויות עולה ביחס לחומצות שומן בלתי רוויות.

זאת בשל הלכידות הגדולה יותר בין השרשראות הארוכות והפשוטות של חומצות השומן הרוויות, ביחס ללכידות בין הרשתות הקצרות והבלתי רוויות של חומצות השומן הבלתי רוויות..

ככל שהלכידות גבוהה יותר בין המרכיבים המולקולריים שלה, הנוזל הזעיר יותר יציג את הממברנה.

כולסטרול

מולקולות כולסטרול אינטראקציה באמצעות טבעות נוקשה שלהם עם שרשראות פחמימנים של שומנים, הגדלת קשיחות של הממברנה ואת הפחתת חדירות של אותו.

בממברנות של רוב התאים האוקריוטים, שבהם יש ריכוז גבוה של כולסטרול, הוא מונע את שרשרות פחמן מן הטמפרטורות נמוכות. זה איך הקרום קופא בטמפרטורות נמוכות.

מאפיינים

סוגים שונים של קרום התא יש תכונות מיוחדות בכמות שלהם סוג של חלבונים ופחמימות, כמו גם במגוון של שומנים קיימים.

מאפיינים אלה קשורים לפונקציות תאיות ספציפיות.

לא רק שיש הבדלים מכוננים בין קרומי התאים האיקריוטים והתאים הפרוקריוטים, ובין אלה של האברונים, אלא גם בין אזורים של אותו קרום.

פונקציה קרום התא

הכללות

קרום התא קובע את התא ומאפשר לו לשמור על מצב יציב בציטוזול, שונה מזה של הסביבה החיצונית. זאת, באמצעות תקנה אקטיבית ופסיבית של מעבר חומרים (מים, יונים ומטבוליטים) באמצעות עצמה, שמירה על הפוטנציאל האלקטרוכימי הדרוש לתפקוד הסלולר.

הוא גם מאפשר לתא להגיב לאותות מהסביבה החיצונית באמצעות קולטנים כימיים בקרום ומספק אתרי עיגון עבור חוטי cytoskeleton..

במקרה של תאים אוקריוטים, היא גם משתתפת בהקמת תאים פנימיים ואברונים עם פונקציות מטבוליות ספציפיות.

פונקציה של חלבונים בקרום  

ישנם חלבונים שונים בממברנה עם פונקציות ספציפיות, וביניהן ניתן להזכיר:

• אנזימים המזרזים (מאיצים) תגובות כימיות,
• קולטני ממברנה המשתתפים בהכרה ומחייבים מולקולות איתות (כגון הורמונים),
• חלבונים המוליכים חומרים דרך הממברנה (לכיוון cytosol וממנו אל התא החיצוני). הם שומרים על שיפוע אלקטרוכימי הודות תחבורה יון.

הפחמימות החיצוניות פונקציה פגז

פחמימות או גליקוליפידים משתתפים בהידבקות של תאים זה בזה ובתהליך של הכרה ואינטראקציה של קרום התא עם מולקולות כגון נוגדנים, הורמונים ווירוסים.

הפניות

1. Bolsover, S.R., Hyams, J.S., Shephard, E.A, White H.A ו- Wiedemann, C. G. (2003). ביולוגיה של התא, קורס קצר. מהדורה שנייה. ויילי-ליס עמ '535.
2. אנגלמן, ד. (2005). ממברנות יותר פסיפס מאשר נוזל. טבע 438 (7068), 578-580. doi: 10.1038 / nature04394
3. ניקולסון, ג 'ל (2014). נוזל-פסיפס דגם של מבנה ממברנה. עדיין רלוונטי להבנת המבנה, תפקוד ודינמיקה של קרום ביולוגי לאחר יותר מ -40 שנה. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - ביומברנות, 1838 (6), 1451-1466. doi: 10.1016 / j.bbamem.2013.10.019
4. Raven, J. (2002). ביולוגיה מהדורה שישית. MGH. עמ '1239.
5. זינגר, ש 'וניקולסון, ג'. (1972). מודל פסיפס הנוזלים של מבנה קרום התא. מדע, 175 (4023), 720-731. doi: 10.1126 / science.175.4023.720