APA MODEL MOSAIK FLUIDA ITU? - BIOLOGI - 2025

The cairan mosaik Model menyatakan bahwa membran sel atau biomembranes adalah struktur dinamis yang fluiditas hadir komponen molekul yang berbeda, yang dapat bergerak lateral. Artinya, komponen tersebut sedang bergerak dan tidak statis, seperti yang diyakini sebelumnya.

Model ini dibesarkan oleh S. Jonathan Singer dan Garth. L. Nicolson pada tahun 1972 dan saat ini diterima secara luas oleh komunitas ilmiah. Semua sel dikandung oleh membran sel dengan kekhususan dalam konstitusi dan fungsinya.

Gambar 1. Diagram model mosaik fluida. Sumber: Oleh LadyofHats Mariana Ruiz, terjemahan Pilar Saenz, melalui Wikimedia Commons

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

Dalam sel eukariotik, membran bagian dalam juga menentukan kompartemen dan organel dengan fungsi berbeda, seperti mitokondria, kloroplas, selubung inti, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, antara lain.

Struktur membran sel

Umum

Membran sel terdiri dari struktur yang kedap terhadap molekul yang larut dalam air dan ion dengan ketebalan antara 7 dan 9 nanometer. Itu diamati dalam fotomikrograf elektron sebagai garis ganda kontinyu dan tipis yang mengelilingi sitoplasma sel.

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

Selain itu, ia mengandung molekul karbohidrat pada kedua permukaan (internal dan eksternal) dan dalam kasus sel hewan eukariotik, ia juga memiliki molekul kolesterol yang tersebar di dalam lapisan ganda.

Lapisan ganda fosfolipid

Fosfolipid adalah molekul amphipathic yang memiliki ujung hidrofilik - ujung ke air-, dan hidrofobik lainnya - yang menolak air-.

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

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

Ingatlah bahwa baik lingkungan eksternal maupun internal atau sitosol adalah air. Hal ini mempengaruhi susunan lapisan ganda fosfolipid dengan bagian kutubnya berinteraksi dengan air dan bagian hidrofobiknya membentuk matriks internal membran.

Kolesterol

Di membran sel hewan eukariotik, molekul kolesterol ditemukan tertanam di ekor hidrofobik fosfolipid.

Molekul-molekul ini tidak ditemukan di membran sel prokariotik, beberapa protista, tumbuhan, dan jamur.

Membran integral atau protein transmembran

Diselingi dalam lapisan ganda fosfolipid adalah protein membran integral.

Ini berinteraksi secara non-kovalen melalui bagian hidrofobiknya, dengan lapisan ganda lipid, menempatkan ujung hidrofiliknya menuju media berair eksternal.

Konfigurasi protein membran

Mereka dapat memiliki konfigurasi berbentuk batang sederhana, dengan heliks alfa hidrofobik terlipat yang tertanam di bagian dalam membran, dan dengan bagian hidrofilik yang memanjang ke samping.

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

Yang terakhir ini biasanya melintasi membran sel beberapa kali dengan segmen heliks alfa berulangnya yang disusun secara zigzag melalui lapisan ganda lipid.

Pori-pori di membran

Beberapa protein globular ini menyajikan bagian interior hidrofilik, membentuk saluran atau pori-pori yang melaluinya terjadi pertukaran zat polar dari luar sel ke sitosol dan sebaliknya.

Protein perifer

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

Protein ini tidak menembus inti hidrofobik dari lapisan ganda lipid.

Penutup karbohidrat

Ada molekul karbohidrat di kedua permukaan membran.

Secara khusus, permukaan luar membran menyajikan banyak glikolipid. Karbohidrat rantai pendek juga terlihat terpapar dan terikat secara kovalen pada bagian protein yang menonjol, yang disebut glikoprotein.

Kelancaran membran sel

Rasio asam lemak jenuh versus asam lemak tak jenuh

Fluiditas membran tergantung terutama pada rasio fosfolipid asam lemak jenuh dan tak jenuh yang ada. Fluiditas membran ini menurun karena proporsi fosfolipid rantai asam lemak jenuh meningkat sehubungan dengan yang tak jenuh.

Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kohesi antara rantai panjang dan rantai sederhana asam lemak jenuh lebih besar, dibandingkan dengan kohesi antara rantai pendek dan rantai asam lemak tak jenuh tak jenuh.

Semakin besar kohesi antara komponen molekulernya, semakin sedikit cairan yang akan dihasilkan membran.

Kolesterol

Molekul kolesterol berinteraksi melalui cincin kaku mereka dengan rantai hidrokarbon lipid, meningkatkan kekakuan membran dan menurunkan permeabilitasnya.

Di dalam membran sebagian besar sel eukariotik, di mana terdapat konsentrasi kolesterol yang relatif tinggi, hal ini mencegah rantai karbon mengikat pada suhu rendah. Ini menyediakan pembekuan membran pada suhu rendah.

Fitur spesial

Berbagai jenis membran sel menghadirkan kekhususan dalam jumlah dan jenis protein dan karbohidratnya, serta dalam variasi lipid yang ada.

Kekhususan ini terkait dengan fungsi seluler tertentu.

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

Fungsi membran sel

Umum

Membran sel membatasi sel dan memungkinkannya mempertahankan kondisi stabil di dalam sitosol, berbeda dari lingkungan luar. Ini, melalui regulasi aktif dan pasif dari perjalanan zat (air, ion dan metabolit) melalui satu sama lain, mempertahankan potensi elektrokimia yang diperlukan untuk fungsi sel.

Ia juga memungkinkan sel untuk merespon sinyal dari lingkungan luar melalui reseptor kimiawi pada membran dan menyediakan tempat berlabuh untuk filamen sitoskeletal.

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

Fungsi protein di dalam membran

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

• Enzim yang mengkatalisasi (mempercepat) reaksi kimia,
• Reseptor membran yang terlibat dalam pengenalan dan pengikatan molekul pemberi sinyal (seperti hormon),
• Zat mengangkut protein melalui membran (menuju sitosol dan darinya ke luar sel). Ini mempertahankan gradien elektrokimia berkat pengangkutan ion.

Fungsi cangkang karbohidrat terluar

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. Bolsaver, SR, Hyams, JS, Shephard, EA, White HA dan Wiedemann, CG (2003). Biologi Sel, kursus singkat. Edisi kedua. Wiley-Liss hal 535.
2. Engelman, D. (2005). Membran lebih berupa mosaik daripada cairan. Alam 438 (7068), 578-580. doi: 10.1038 / nature04394
3. Nicolson, GL (2014). Model Cairan-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, SJ dan Nicolson, GL (1972). Model Mosaik Fluida dari Struktur Membran Sel. Sains, 175 (4023), 720-731. doi: 10.1126 / science.175.4023.720