Zellmembran

Die Zellmembran ist eine dünne flexible Schicht um die Zellen aller Lebewesen. Sie wird manchmal auch als Plasmamembran oder Zytoplasmamembran bezeichnet.

Seine grundlegende Aufgabe besteht darin, das Innere der Zellen von der Außenseite zu trennen. In allen Zellen trennt die Zellmembran das Zytoplasma im Inneren der Zelle von ihrer Umgebung. Tierische Zellen sind nur in einer Membran enthalten. Auch Bakterien, Pilze und Pflanzen haben starke Zellwände, die die Zelle stützen und den Durchgang großer Moleküle blockieren.

Zellmembran
Zellmembran

Aufbau einer Eukaryoten-Zellmembran
Aufbau einer Eukaryoten-Zellmembran

Struktur

Die Membran besteht aus einer dünnen Schicht, die als "Phospholipid-Doppelschicht" bezeichnet wird. Sie besteht aus zwei Schichten von Phospholipidmolekülen mit Phosphatköpfen auf der Oberfläche und Lipid-(Öl-)Schwänzen auf der Innenseite. Die äußeren Köpfe vermischen sich mit Wasser, aber die Schwänze weisen Wasser ab.

Andere Proteine und Lipide können der Zellmembran hinzugefügt werden. Durch diese Veränderungen kann die Zelle anpassen, was sie einbringt oder abgibt. Es werden immer einige Proteine hineingeklebt, diese nennt man integrale Membranproteine. Es gibt aber auch einige, die nur manchmal auf sie geklebt werden. Diese werden als periphere Membranproteine bezeichnet. Die äußere Schicht, die die innere Zelle schützt.

Die Phospholipid-Doppelschicht
Die Phospholipid-Doppelschicht

Funktion

Die Membran ist selektiv durchlässig. Sie ist aktiv und reguliert (reguliert), was in die Zelle hinein- und was aus ihr herauskommt. Die Bewegung von Substanzen durch die Membran kann entweder passiv sein, d.h. ohne Zufuhr von Zellenergie erfolgen, oder aktiv, d.h. sie erfordert Energie.

Proteine in der Membran

Proteine innerhalb der Membran sind der Schlüssel zu ihrer Funktion. Diese Proteine transportieren hauptsächlich Chemikalien und Informationen über die Membran.

Die Membran enthält viele Proteine. Die Oberflächenproteine können als Tore fungieren. Sie lassen einige Chemikalien in die Zelle eindringen und andere Chemikalien die Zelle verlassen. Man schätzt, dass bis zu einem Drittel des menschlichen Proteoms Membranproteine sein können. Einige dieser Proteine sind mit der Außenseite der Zellmembran verbunden. Ein Beispiel dafür ist das CD59-Protein, das Zellen als "selbst" identifiziert und so ihre Zerstörung durch das Immunsystem verhindert.

Transmissionselektronenmikroskopische (TEM) Aufnahme eines Lipidbläschens. Die beiden dunklen Bänder um den Rand sind die beiden Fiederblättchen der Doppelschicht. Historisch gesehen haben ähnliche Bilder bestätigt, dass die Zellmembran eine Doppelschicht ist.
Transmissionselektronenmikroskopische (TEM) Aufnahme eines Lipidbläschens. Die beiden dunklen Bänder um den Rand sind die beiden Fiederblättchen der Doppelschicht. Historisch gesehen haben ähnliche Bilder bestätigt, dass die Zellmembran eine Doppelschicht ist.


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