Modello a Mosaico Fluido

Con il termine mosaico fluido, in biologia andiamo a intendere un formulato che descrive e illustra le capacità e proprietà delle membrane cellulari.

Fu teorizzato da Nicolson e Singer, e anche se in parte è stato modificato, è tutt’ora valido come teorema.

 

Indice

 

Mosaico fluido semplificato

Il modello a mosaico fluido, è un perfetto enunciato che va a descrivere la morfologiaproprietà delle membrane.

è importante, perchè si focalizza nel visualizzare e comprendere le 2 proprietà fondamentali delle membrane, racchiuse in pratica nel nome stesso dell’enunciato:

Mosaico: le membrane sono costituite da tanti piccoli tasselli, che creano catene a doppio strato lipidico (le molecole costituenti sono prevalentemente fosfolipidi)per creare una netta separazione fra la zona idrofila idrofobica.

I tasselli del mosaico, sono lipidi, proteine, glicolipidi.

Fluido: i “tasselli del mosaico” ovvero le nostre molecole, si muovo; possono slittare, piegarsi all’unisono, donando cosi alla nostra membrana la caratteristica di essere dinamica malleabile.

Il movimento è anche a livello molecolare, ovvero quando la membrana reagisce a uno stimolo, può generare delle modifiche al livello della sua conformazione; questo passaggio è importante per comprendere come funzionano i processi molecole segnale/recettori.

 

Mosaico fluido completo

Il modello a mosaico fluido è quel modello che illustra sia la morfologia delle membrane, sia le loro proprietà.

Da un punto di vista morfologico, spiega che la membrana è composta da diverse tipologie di lipidi, il quale si assemblano mettendo in correlazione le loro zone polari ed apolari.

In tale modo, possono creare una zona idrofobica dove le code di acidi grassi evitano il contatto con l’acqua, mentre la zona con le teste di fosforo, hanno la massima disponibilità nell’effettuare tutte le loro possibili interazioni, nel citoplasma idrofilo.

Spiega anche come le proteine si dividano fra intrinseche ed estrinsecheperiferiche integrali; il tutto grazie alla delle loro zone polari ed apolari, che vanno a interagire con le stesse zone polari ed apolari dei lipidi.

Partendo da questa base, inizia a illustrare tutte le varie proprietà che si creano.

La proprietà della fluidità e dell’essere completamente un sistema dinamico.

Spiega anche il modo nel quale tali proteine e lipidi di membrana, interagiscono fra loro e con le varie molecole segnale, come i famosi ormoni.

In questo ambito, per esempio, è essenziale comprendere che le molecole segnale che interagiscono con la membrana, vanno a creare delle modificazioni transitorienon irreversibili.

Su questa base, si comprendono i funzionamenti dei canali ionici, dei complessi proteici G, o comunque della maggior parte dei recettori/effettori all’interno del corpo umano.

Spiega anche come funzioni la differenza di potenziale elettrochimica e di come esistano anche queste classi di recettorisegnali all’interno della membrana.

Che a loro volta sono alla base degli scambi di elettroni nelle membrane dei cloroplasti e dei mitocondri.

L’importanza di questo modello, è intrinseca all’apprendimento ed alla comprensione di svariati processi fisiologici all’interno degli esseri viventi eucarioti.

Ovviamente, la maggior parte dei processi accennati, verranno approfonditi in futuro ed è proprio per questo motivo che è stato creato questo modello: per avanzare una premessa teorica da ricordarsi, per molti approfondimenti futuri.

In ogni caso, qui sotto sono presenti degli approfondimenti sui lipidi e proteine di membrana.

 

Specificità e Differenze delle Membrane

Come abbiamo ben capito, all’interno della cellula ritroviamo diverse tipologie di membrane, non soltanto la membrana citoplasmatica, ovvero quella membrana che racchiude tutto il citoplasma.

Ogni organulo possiede una o due membrane, ed ovviamente ci si può porre una domanda: sono tutte uguali?

La risposta è no, in quanto ogni membrana possiede gli stessi componenti base, ma per ogni organulo, saranno presenti composti differenti.

Il motivo è molto semplice, essendo gli organuli differenziatiavranno bisogno di molecole specifiche per adibire alle loro funzioni.

Le differenze principali, sono date dalle molecole che formano i differenti canali, necessari all’organulo per mettersi in collegamento con il citoplasma, scambiando i precursori e le sostanze elaborate di varia natura.

La differenza, può essere anche esclusivamente quantitativa, ovvero fra due organuli differenti, la membrana differirà per il numero di composti ma non per la loro morfologia.

Infine, un ennesimo aspetto della proprietà dinamica delle membrane cellulari, è quella di poter cambiare la loro conformazione in corso d’opera.

Con ciò si intende che, passando il tempo, una cellula od organulo può differenziarsi cambiando notevolmente la sua conformazione, in questo caso la membrana cellulare, cambierà con lui, per seguire e supportare il cambiamento d’esigenze dell’organulo stesso.

Un esempio iconico nella biologia vegetale è il cambiamento delle membrane nei proplastidi, che si differenziamo poi in leucoplastidicloroplasti per poi successivamente diventare cromoplasti.

Ad ognuno di questi step differenti, le stesse membrane, avranno una morfologia, proprietà e costituenti differenti.

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