Chia sẻ:
Mô hình khảm chất lỏng là gì?
các mô hình khảm chất lỏng Ông nói rằng màng tế bào hoặc màng sinh học là các cấu trúc động thể hiện tính lưu động của các thành phần phân tử khác nhau của chúng, có thể di chuyển ngang. Điều đó có nghĩa là, các thành phần này đang chuyển động và không tĩnh, như đã được tin trước đây.
Mô hình này được nuôi dưỡng bởi S. Jonathan Singer và Garth. L. Nicolson vào năm 1972 và ngày nay được cộng đồng khoa học chấp nhận rộng rãi. Tất cả các tế bào được chứa bởi một màng tế bào với sự đặc biệt trong hiến pháp và chức năng của nó.
Màng này xác định giới hạn của tế bào, cho phép tồn tại sự khác biệt giữa cytosol (hoặc bên trong tế bào) và môi trường bên ngoài. Ngoài ra, điều hòa sự trao đổi các chất giữa tế bào và bên ngoài.
Trong các tế bào nhân chuẩn, màng trong cũng xác định các ngăn và bào quan có chức năng khác nhau, như ty thể, lục lạp, vỏ hạt nhân, mạng lưới nội chất, bộ máy Golgi, trong số các loại khác..
Chỉ số
- 1 Cấu trúc của màng tế bào
- 1.1 Tổng quát
- 1.2 Phospholipid kép
- 1.3 Cholesterol
- 1.4 Màng tích hợp hoặc protein xuyên màng
- 1.5 Cấu hình của protein màng
- 1.6 Lỗ chân lông trong màng
- 1.7 Protein ngoại vi
- Vỏ bọc carbohydrate 1.8
- 2 Tính lỏng của màng tế bào
- 2.1 Tỷ lệ axit béo bão hòa so với không bão hòa
- 2.2 Cholesterol
- 2.3 Đặc điểm
- 3 Chức năng của màng tế bào
- 3.1 Tổng quát
- 3.2 Chức năng của protein trong màng
- 3.3 Chức năng của vỏ carbohydrate bên ngoài
- 4 tài liệu tham khảo
Cấu trúc của màng tế bào
Tổng quát
Màng tế bào bao gồm một cấu trúc không thấm nước đối với các phân tử và ion hòa tan trong nước dày từ 7 đến 9 nanomet. Nó được quan sát trong các vi ảnh điện tử như một đường đôi liên tục và mỏng bao quanh tế bào chất của tế bào.
Màng này bao gồm một lớp kép phospholipid, với các protein được nhúng dọc theo cấu trúc của nó và được sắp xếp trên bề mặt.
Ngoài ra, nó có chứa các phân tử carbohydrate trên cả hai bề mặt (bên trong và bên ngoài) và trong trường hợp tế bào nhân chuẩn của động vật, nó cũng trình bày các phân tử cholesterol xen kẽ bên trong lớp hai..
Phospholipid kép
Phospholipids là các phân tử lưỡng tính có kết thúc ưa nước - kết thúc với nước - và một kỵ nước khác - đẩy nước-.
Bộ đôi phospholipid tạo nên màng tế bào, có các chuỗi kỵ nước (cực) được sắp xếp về phía bên trong của màng và các đầu ưa nước (cực) nằm ở phía ngoài.
Do đó, phần đầu của các nhóm phospholipid được phơi ra ở bề mặt ngoài của màng.
Hãy nhớ rằng cả môi trường bên ngoài và bên trong hoặc cytosol đều có nước. Điều này ảnh hưởng đến sự sắp xếp của lớp kép phospholipid với các phần cực của nó tương tác với nước và các phần kỵ nước của nó tạo thành ma trận bên trong của màng.
Cholesterol
Trong màng tế bào động vật nhân thực, các phân tử cholesterol được tìm thấy chèn vào đuôi kỵ nước của phospholipids.
Những phân tử này không được tìm thấy trong màng của các tế bào prokaryote, một số protist, thực vật và nấm.
Màng tích hợp hoặc protein xuyên màng
Trong phần bên trong của lớp kép phospholipid, các protein màng tích hợp được xen kẽ.
Chúng tương tác không cộng hóa trị thông qua các phần kỵ nước của chúng, với lớp lipit kép, định vị các đầu ưa nước của chúng về phía môi trường nước bên ngoài.
Cấu hình protein màng
Họ có thể trình bày một cấu hình đơn giản dưới dạng một thanh, với một chuỗi xoắn alpha kỵ nước được gấp lại và nhúng vào bên trong màng, và với các phần ưa nước được mở rộng sang hai bên.
Họ cũng có thể trình bày một cấu hình lớn hơn, loại hình cầu và với cấu trúc bậc ba hoặc bậc bốn phức tạp.
Loại thứ hai thường xuyên qua màng tế bào nhiều lần với các đoạn xoắn alpha của chúng được lặp lại và sắp xếp theo hình zigzag thông qua bộ đôi lipid..
Lỗ chân lông trong màng
Một số protein hình cầu này có các phần ưa nước bên trong, hình thành các kênh hoặc lỗ chân lông thông qua đó sự trao đổi các chất cực xảy ra từ bên ngoài tế bào đến cytosol và ngược lại.
Protein ngoại vi
Trên bề mặt của tế bào chất của màng tế bào, các protein màng ngoại vi tồn tại, liên kết với các phần nhô ra của một số protein tích hợp.
Những protein này không xâm nhập vào lõi kỵ nước của lớp lipid kép.
Vỏ carbohydrate
Có các phân tử carbohydrate trên cả hai bề mặt của màng.
Đặc biệt, bề mặt ngoài của màng có rất nhiều glycolipids. Các chuỗi carbohydrate ngắn tiếp xúc và liên kết cộng hóa trị với các phần protein nhô ra, được gọi là glycoprotein, cũng được quan sát thấy.
Tính lỏng của màng tế bào
Tỷ lệ axit béo bão hòa so với không bão hòa
Tính lưu động của màng phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ giữa các phospholipid của axit béo bão hòa và không bão hòa có mặt. Tính lưu động màng này giảm khi tỷ lệ phospholipid của chuỗi axit béo bão hòa tăng đối với axit béo không bão hòa.
Điều này là do sự gắn kết lớn hơn giữa các chuỗi axit béo bão hòa dài và đơn giản, liên quan đến sự gắn kết giữa các chuỗi ngắn và không bão hòa của các axit béo không bão hòa..
Sự gắn kết giữa các thành phần phân tử của nó càng lớn, màng sẽ càng ít chất lỏng.
Cholesterol
Các phân tử cholesterol tương tác thông qua các vòng cứng của chúng với chuỗi hydrocarbon của lipit, làm tăng độ cứng của màng và giảm tính thấm của cùng.
Trong màng của hầu hết các tế bào nhân chuẩn, nơi có nồng độ cholesterol tương đối cao, nó ngăn chặn các chuỗi carbon liên kết ở nhiệt độ thấp. Đây là cách màng đóng băng ở nhiệt độ thấp.
Đặc điểm
Các loại màng tế bào khác nhau có sự đặc biệt về số lượng và loại protein và carbohydrate, cũng như sự đa dạng của các loại lipit hiện có.
Những đặc điểm này được liên kết với các chức năng di động cụ thể.
Không chỉ có sự khác biệt về cấu tạo giữa các màng của tế bào nhân chuẩn và tế bào nhân sơ, và giữa các tế bào của các bào quan, mà còn giữa các vùng của cùng một màng.
Chức năng màng tế bào
Tổng quát
Màng tế bào phân định tế bào và cho phép nó duy trì tình trạng ổn định trong cytosol, khác với môi trường bên ngoài. Điều này, thông qua sự điều tiết chủ động và thụ động của việc truyền các chất (nước, ion và chất chuyển hóa) qua chính nó, duy trì tiềm năng điện hóa cần thiết cho hoạt động của tế bào.
Nó cũng cho phép tế bào phản ứng với các tín hiệu từ môi trường bên ngoài thông qua các thụ thể hóa học trong màng và cung cấp các vị trí neo cho các sợi cytoskeleton..
Trong trường hợp các tế bào nhân chuẩn, nó cũng tham gia vào việc thiết lập các khoang bên trong và các bào quan với các chức năng trao đổi chất cụ thể.
Chức năng của protein trong màng
Có các protein màng khác nhau với các chức năng cụ thể, trong đó chúng ta có thể đề cập:
- Các enzyme xúc tác (tăng tốc) các phản ứng hóa học,
- Các thụ thể màng tham gia vào sự nhận biết và liên kết với các phân tử tín hiệu (chẳng hạn như hormone),
- Protein vận chuyển các chất qua màng (về phía cytosol và từ bên ngoài đến bên ngoài tế bào). Chúng duy trì độ dốc điện hóa nhờ vận chuyển ion.
Chức năng vỏ carbohydrate bên ngoài
Carbonhydrate hoặc glycolipids tham gia vào sự kết dính của các tế bào với nhau và trong quá trình nhận biết và tương tác của màng tế bào với các phân tử như kháng thể, hormone và virus.
Tài liệu tham khảo
- Bolsover, S.R., Hyams, J.S., Shephard, E.A., White H.A. và Wiedemann, C. G. (2003). Sinh học tế bào, một khóa học ngắn. Tái bản lần thứ hai. Wiley-Liss Trang 535.
- Engelman, D. (2005). Màng được khảm nhiều hơn chất lỏng. Thiên nhiên 438 (7068), 578-580. doi: 10.1038 / thiên nhiên04394
- Nicolson, G. L. (2014). Mô hình Fluid-khảm của cấu trúc màng. Vẫn có liên quan để hiểu cấu trúc, chức năng và động lực của màng sinh học sau hơn 40 năm. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1838 (6), 1451-1466. doi: 10.1016 / j.bbamem.2013.10.019
- Quạ, J. (2002). Sinh học Phiên bản thứ sáu. MGH. trang 1239.
- Ca sĩ, S. J. và Nicolson, G.L. (1972). Mô hình khảm chất lỏng của cấu trúc của màng tế bào. Khoa học, 175 (4023), 720-731. doi: 10.1126 / khoa học.175.4023.720