• Was ist die Zellmembran?
• Funktion der Zellmembran
• Zellmembranstruktur
• Aktiver Transport und passiver Transport
• Endozytose und Exozytose

Wir erklären, was die Zellmembran ist und einige ihrer Eigenschaften. Darüber hinaus ist seine Funktion und Struktur dieser Lipidschicht.

Die Zellmembran hat eine durchschnittliche Dicke von 7,3 nm3.

Was ist die Zellmembran?

Eine Doppelschicht aus Phospholipiden, die die Zellen umgibt und begrenzt, wird als Zellmembran, Plasmamembran, Plasmalemma oder Zytoplasmamembran bezeichnet. Zellen, trennt das Innere vom Äußeren und ermöglicht das physikalische und chemische Gleichgewicht zwischen der Umgebung und dem Zytoplasma der Zelle. Es ist der äußerste Teil der Zelle.

Diese Membran ist nicht sichtbar für Optisches Mikroskop (ja zu elektronisch), da es eine durchschnittliche Dicke von 8 nm (1 nm = 10-9 m) hat und sich im Gemüsezellen und in denen von Pilze, unterhalb der Zellwand.

Das Hauptmerkmal der Zellmembran ist ihre selektive Permeabilität, d. h. ihre Fähigkeit, das Eindringen bestimmter Moleküle in die Zelle und reguliert so den Durchgang von Wasser, Nährstoffe oder ionische Salze, damit sich das Zytoplasma immer in seinem optimalen elektrochemischen Potential (negativ geladen) befindet, pH oder Konzentration.

Funktion der Zellmembran

Die Membran lässt die gewünschten und die unerwünschten Stoffe passieren.

Die Zellmembran erfüllt folgende Funktionen:

• Abgrenzung. Es definiert und schützt die Zelle mechanisch, indem es das Äußere vom Inneren und eine Zelle von einer anderen unterscheidet. Darüber hinaus ist es die erste Abwehrbarriere gegen andere eindringende Agenten.
• Verwaltung. Seine Selektivität ermöglicht es, den gewünschten Substanzen in der Zelle Platz zu machen und den unerwünschten den Zutritt zu verwehren, und dient als Kommunikation zwischen dem Äußeren und dem Inneren, während der besagte Verkehr reguliert wird.
• Erhaltung. Durch den Austausch von Flüssigkeiten und Substanzen ermöglicht die Membran, die Konzentration von Wasser und anderen stabil zu halten gelöste Stoffe im Zytoplasma seinen pH-Wert und seine elektrochemische Ladung konstant halten.
• Kommunikation. Die Membran kann auf Reize von außen reagieren, Informationen an das Zellinnere weiterleiten und bestimmte Prozesse wie Zellteilung, Bewegung zelluläre oder die Segregation biochemischer Substanzen.

Zellmembranstruktur

Lipide sind in erster Linie Cholesterin, aber auch Phosphoglyceride und Sphingolipide.

Die Zellmembran besteht aus zwei Schichten von Lipide amphipathisch, dessen hydrophile polare Köpfe (Affinität für Wasser) in und aus der Zelle orientiert sind und ihre hydrophoben (wasserabweisenden) Teile in Kontakt halten, ähnlich einem Sandwich. Diese Lipide sind in erster Linie Cholesterin, aber auch Phosphoglyceride und Sphingolipide.

Es besitzt auch 20% von Protein integral und peripher, die Funktionen der Verbindung, des Transports, der Rezeption und der Katalyse erfüllen. Die integralen Membranproteine ​​sind in die Doppelschicht eingebettet, wobei ihre hydrophilen Oberflächen der wässrigen Umgebung ausgesetzt sind und ihre hydrophoben Oberflächen in Kontakt mit dem hydrophoben Inneren der Doppelschicht stehen.

Transmembranproteine ​​sind integrale Proteine, die sich vollständig über die Dicke der Membran erstrecken. Periphere Membranproteine ​​assoziieren mit der Oberfläche der Doppelschicht, binden normalerweise an exponierte Regionen integraler Proteine ​​und werden leicht abgelöst, ohne die Membranstruktur zu stören. Dank ihnen gibt es auch die Zellerkennung, eine Form der biochemischen Kommunikation.

Schließlich enthält die Zellmembran Kohlenhydratkomponenten (Zucker), entweder Polysaccharide oder Oligosaccharide, die sich an der Außenseite der Membran befinden und eine Glykokalyx bilden. Diese Zucker machen nur 8 % des Trockengewichts der Membran aus und dienen als Trägermaterial, als Identifikatoren in der interzellulären Kommunikation und als Schutz der Zelloberfläche vor mechanischen und chemischen Angriffen.

Aktiver Transport und passiver Transport

Die Membranen bilden Kompartimente innerhalb der eukaryotische Zellen Sie ermöglichen eine Vielzahl von separaten Funktionen. Außerdem dienen sie als Oberflächen für biochemische Reaktionen.

Viele Ionen und kleine Moleküle bewegen sich durch passiven Transport (ohne Energieaufwand) und durch aktiven Transport (mit Energieaufwand) durch biologische Membranen.

Diffusion ist die Nettobewegung einer Substanz entlang ihres Konzentrationsgradienten von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration.

Passiver Transport durch die Lipiddoppelschicht wird als einfache Diffusion bezeichnet, und der durch Ionenkanäle und Membranproteine ​​durchgeführte wird erleichterte Diffusion genannt.

Der Osmose Es ist eine Art der Diffusion, bei der Wassermoleküle durch eine semipermeable Membran von einem Bereich mit einer höheren effektiven Wasserkonzentration in einen Bereich mit einer niedrigeren effektiven Konzentration gelangen.

Beim aktiven Transport verbraucht die Zelle metabolische Energie, um Ionen oder Moleküle gegen einen Konzentrationsgradienten durch eine Membran zu bewegen.

Der primäre aktive Transport, auch direkter aktiver Transport genannt, verwendet metabolische Energie direkt, um Moleküle durch die Membran zu transportieren. Beispielsweise verwendet die Natrium-Kalium-Pumpe ATP, um Natriumionen aus der Zelle und Kaliumionen in die Zelle zu pumpen.

Beim Cotransport, auch indirekter aktiver Transport genannt, werden zwei gelöste Stoffe gleichzeitig übertragen. Eine angetriebene ATP-Pumpe hält einen Konzentrationsgradienten aufrecht. Ein Trägerprotein transportiert also zwei gelöste Stoffe gemeinsam. Ein gelöster Stoff bewegt sich seinen Konzentrationsgradienten hinunter und verwendet die freigesetzte Energie, um einen anderen gelösten Stoff gegen seinen Konzentrationsgradienten zu bewegen.

Endozytose und Exozytose

Bei der Endozytose werden die Materialien in die Zelle eingebaut.

Einige der größeren Materialien, wie große Moleküle, Partikel von Lebensmittel oder sogar kleine Zellen, sie bewegen sich auch in oder aus Zellen. Sie werden durch Exozytose und Endozytose übertragen. Wie der aktive Transport erfordern diese Prozesse einen Energieaufwand direkt aus der Zelle. Dies geschieht durch die Bildung von Vesikel in der Zellmembran, die je nach Eintritt oder Austritt das gewünschte Material in der Zellmembran auflösen lassen Zytoplasma oder im Gegenteil, im Umgebung.

• Bei Exozytose. Eine Zelle stößt aus Substanzen Abfall- oder Sekretionsprodukte (wie Hormone) durch Verschmelzen eines Vesikels mit der Plasmamembran.
• Bei Endozytose. Die Materialien werden in die Zelle eingearbeitet. Mehrere Arten von Endozytose-Mechanismen wirken in biologischen Systemen, einschließlich Phagozytose, Pinozytose und rezeptorvermittelter Endozytose.
  • Bei Pinozytose ("Zellen trinken"). Die Zelle nimmt die gelösten Stoffe auf.
  • Bei rezeptorvermittelter Endozytose.Bestimmte Moleküle verbinden sich mit Rezeptorproteinen auf der Plasmamembran. Die rezeptorvermittelte Endozytose ist der Hauptmechanismus, durch den eukaryotische Zellen Makromoleküle aufnehmen.
  • Bei der Phagozytose (wörtlich "fressende Zellen"). Die Zelle nimmt große Feststoffpartikel als Nahrung auf oder Bakterien. Letzteres ist bei bestimmten Zellen lebenswichtig und einzellige Organismen die das Material einhüllen (einhüllen), um Ernährung.