Het Vloeistofmozaïekmodel

Het vloeibare mozaïekmodel werd eerst voorgesteld als een visuele weergave van onderzoeksobservaties. Het model beschrijft de samenstelling en dynamica van membranen en dient als basis voor toekomstige membraangerelateerde studies. Het model geeft de verschillende structuren van het plasmamembraan weer, waaronder fosfolipiden, eiwitten en koolhydraten. Deze belangrijke moleculen zijn losjes met elkaar gebonden; ze bakenen de celgrens af en zorgen voor vloeibaarheid zodat ze optimaal kunnen werken.

Lipiden

Het meest voorkomende component van het vloeibare mozaïekmodel zijn lipiden. Lipiden omvatten zowel fosfolipiden als cholesterolen. Fosfolipiden zijn amfifiel en hebben zowel hydrofobe als hydrofiele delen. Ze bestaan uit een hydrofiele – waterminnende – kop en twee hydrofobe – watervreesde – vetzuurstaarten. Fosfolipiden vormen spontaan een lipide dubbellaag die de binnenkant van de cel van de buitenkant scheidt. De lipide dubbellaag bestaat uit hydrofobe staarten die naar binnen zijn gericht en hydrofiele koppen die naar de waterige omgeving binnen en buiten de cel zijn gericht. Cholesterolen zijn een klasse van steroïden die een rol spelen bij het reguleren van de vloeibaarheid en flexibiliteit van membranen. Membraanvloeibaarheid vergemakkelijkt het transport van specifieke moleculen en ionen door het plasmamembraan.

Eiwitten

De tweede belangrijkste componenten van het mozaïek zijn eiwitten. Eiwitten kunnen verschillende interacties aangaan met de lipidedubbellaag. Sommige zijn bijvoorbeeld volledig geïntegreerd in het membraan, zoals integrinen die dienen als transmembraanreceptoren en transporteiwitten die moleculen door membranen heen en weer bewegen. Zulke geïntegreerde eiwitten worden ook integrale eiwitten genoemd. Eiwitten kunnen ook alleen op het oppervlak van de cel of in het cytosol voorkomen, zoals bijvoorbeeld oestrogeenreceptoren. Deze eiwitten worden perifere eiwitten genoemd.

Koolhydraten

Het laatste onderdeel van het vloeibare mozaïekmodel zijn koolhydraten. Ze bevinden zich op het buitenoppervlak van het membraan waar ze aan eiwitten gebonden zijn om glycoproteïnen te vormen, of aan fosfolipiden gebonden zijn om glycolipiden te vormen. Deze koolhydraatcomplexen worden de glycocalyx genoemd, de suikerlaag van de cel. Sommige koolhydraten in het mozaïek spelen ook een essentiële rol voor het maken van onderscheid tussen cellen van hetzelfde organisme en vreemde cellen of deeltjes.

Deze componenten vormen samen het plasmamembraan van een cel, die een dikte van vijf tot tien nanometer heeft. Plasmamembranen werken samen met hun omgeving om veel essentiële processen uit te voeren om de cellulaire functie en homeostase te behouden.