APAKAH MODEL MOZEK CECAIR? - BIOLOGI - 2026

The cecair mozek model menyatakan bahawa membran sel atau biomembranes adalah struktur dinamik yang sifat berubah-ubah semasa komponen molekul yang berbeza, yang boleh bergerak sisi. Artinya, komponen ini bergerak dan tidak statik, seperti yang diyakini sebelumnya.

Model ini dibesarkan oleh S. Jonathan Singer dan Garth. L. Nicolson pada tahun 1972 dan hari ini diterima secara meluas oleh komuniti saintifik. Semua sel dikandung oleh membran sel dengan kekhususan dalam konstitusi dan fungsinya.

Rajah 1. Diagram model mozek cecair. Sumber: Oleh LadyofHats Mariana Ruiz, terjemahan Pilar Saenz, melalui Wikimedia Commons

Membran ini menentukan had sel, memungkinkan wujudnya perbezaan antara sitosol (atau dalaman sel) dan persekitaran luaran. Di samping itu, ia mengatur pertukaran zat antara sel dan luar.

Dalam sel eukariotik, membran dalaman juga menentukan petak dan organel dengan fungsi yang berbeza, seperti mitokondria, kloroplas, sampul nuklear, retikulum endoplasma, alat Golgi, antara lain.

Struktur membran sel

Keketaraan

Membran sel terdiri daripada struktur yang tidak kedap terhadap molekul dan ion yang larut dalam air dengan ketebalan antara 7 dan 9 nanometer. Ia diperhatikan dalam fotomikrograf elektron sebagai garis berganda berterusan dan nipis yang mengelilingi sitoplasma sel.

Membran terdiri daripada lapisan dua fosfolipid, dengan protein yang tertanam di seluruh strukturnya dan disusun di permukaan.

Selanjutnya, ia mengandungi molekul karbohidrat di kedua permukaan (dalaman dan luaran) dan dalam kes sel haiwan eukariotik, ia juga mempunyai molekul kolesterol yang tersebar di dalam lapisan dua.

Lapisan fosfolipid

Fosfolipid adalah molekul amphipatik yang mempunyai hujung hidrofilik - hujung ke air - dan hidrofobik lain - yang menolak air.

Lapisan fosfolipid yang membentuk membran sel mempunyai rantai hidrofobik (apolar) yang disusun ke arah bahagian dalam membran dan hujung hidrofilik (kutub) terletak ke arah persekitaran luaran.

Oleh itu, ketua kumpulan fosfat fosfolipid terdedah pada permukaan luar membran.

Ingat bahawa persekitaran luaran dan dalaman atau sitosol, berair. Ini mempengaruhi susunan lapisan ganda fosfolipid dengan bahagian polarnya berinteraksi dengan air dan bahagian hidrofobiknya membentuk matriks dalaman membran.

Kolesterol

Dalam membran sel haiwan eukariotik, molekul kolesterol ditemukan tertanam di ekor hidrofobik fosfolipid.

Molekul-molekul ini tidak dijumpai di membran sel prokariotik, beberapa protista, tumbuhan, dan kulat.

Protein membran integral atau transmembran

Disebarkan dalam lapisan dua fosfolipid adalah protein membran integral.

Ini berinteraksi secara tidak kovalen melalui bahagian hidrofobiknya, dengan lapisan dua lipid, meletakkan hujung hidrofilik ke arah medium berair luaran.

Konfigurasi protein membran

Mereka boleh mempunyai konfigurasi berbentuk batang sederhana, dengan heliks alfa hidrofobik terlipat yang tertanam di bahagian dalam membran, dan dengan bahagian hidrofilik yang memanjang ke sisi.

Mereka juga dapat menampilkan konfigurasi yang lebih besar, jenis globular dan dengan struktur tersier atau kuarter yang kompleks.

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

Pori pada membran

Sebilangan protein globular ini mempunyai bahagian dalaman hidrofilik, membentuk saluran atau liang di mana pertukaran bahan polar berlaku dari luar sel ke sitosol dan sebaliknya.

Protein periferal

Di permukaan membran sel sitoplasma, terdapat protein membran periferi, yang dihubungkan dengan bahagian yang menonjol dari beberapa protein integral.

Protein ini tidak menembusi teras hidrofobik lapisan ganda lipid.

Penutup karbohidrat

Terdapat molekul karbohidrat di kedua permukaan membran.

Khususnya, permukaan luar membran menunjukkan banyak glikolipid. Rantai pendek karbohidrat juga dilihat terdedah dan melekat secara kovalen pada bahagian protein yang menonjol, yang disebut glikoprotein.

Kelancaran membran sel

Nisbah asid lemak tak jenuh berbanding tak jenuh

Kelancaran membran bergantung terutamanya pada nisbah fosfolipid asid lemak tepu dan tak jenuh yang ada. Kelancaran membran ini berkurang apabila bahagian fosfolipid rantai asid lemak tepu meningkat berbanding dengan tak jenuh.

Ini disebabkan oleh fakta bahawa kohesi antara rantai asid lemak tepu yang panjang dan sederhana lebih besar, berbanding dengan kohesi antara rantai pendek dan tak jenuh asid lemak tak jenuh.

Semakin besar perpaduan antara komponen molekulnya, semakin sedikit cecair membran akan hadir.

Kolesterol

Molekul kolesterol berinteraksi melalui cincin kaku mereka dengan rantai hidrokarbon lipid, meningkatkan ketegaran membran dan mengurangkan kebolehtelapan yang sama.

Dalam membran sel sel eukariotik, di mana terdapat kepekatan kolesterol yang agak tinggi, ia menghalang rantai karbon daripada mengikat pada suhu rendah. Ini memberikan pembekuan membran pada suhu rendah.

Keistimewaan

Jenis-jenis membran sel yang berbeza menunjukkan kekhususan dalam jumlah dan jenis protein dan karbohidratnya, serta dalam pelbagai lipid yang ada.

Kekhususan ini dikaitkan dengan fungsi selular tertentu.

Tidak hanya terdapat perbezaan konstitutif antara membran sel eukariotik dan prokariotik, dan antara sel organel, tetapi juga antara kawasan membran yang sama.

Fungsi membran sel

Keketaraan

Membran sel membatasi sel dan membolehkannya mengekalkan keadaan stabil di sitosol, berbeza dengan persekitaran luaran. Ini, melalui regulasi aktif dan pasif penyebaran zat (air, ion dan metabolit) satu sama lain, mengekalkan potensi elektrokimia yang diperlukan untuk fungsi sel.

Ia juga membolehkan sel bertindak balas terhadap isyarat dari persekitaran luaran melalui reseptor kimia pada membran dan menyediakan tempat penambat untuk filamen sitoskeletal.

Dalam kes sel eukariotik, ia juga berpartisipasi dalam pembentukan kompartemen dalaman dan organel dengan fungsi metabolik tertentu.

Fungsi protein dalam membran

Terdapat protein membran yang berbeza dengan fungsi tertentu, antaranya dapat kita sebutkan:

• Enzim yang memangkin reaksi kimia (mempercepat),
• Reseptor membran yang terlibat dalam pengiktirafan dan pengikatan molekul isyarat (seperti hormon),
• Bahan mengangkut protein melalui membran (ke arah sitosol dan daripadanya ke bahagian luar sel). Ini mengekalkan kecerunan elektrokimia berkat pengangkutan ion.

Fungsi shell karbohidrat luar

Karbohidrat atau glikolipid mengambil bahagian dalam lekatan sel antara satu sama lain dan dalam proses pengecaman dan interaksi membran sel dengan molekul seperti antibodi, hormon, dan virus.

Rujukan

1. Bolsaver, SR, Hyams, JS, Shephard, EA, White HA dan Wiedemann, CG (2003). Biologi Sel, kursus pendek. Edisi kedua. Wiley-Liss hlm 535.
2. Engelman, D. (2005). Membran lebih banyak mozek daripada cecair. Alam 438 (7068), 578-580. doi: 10.1038 / nature04394
3. Nicolson, GL (2014). Model Membran Fluid-Mosaik struktur. Masih relevan untuk memahami struktur, fungsi dan dinamika membran biologi 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 Bendalir Bendalir Struktur Membran Sel. Sains, 175 (4023), 720-731. doi: 10.1126 / sains.175.4023.720