Zellmembran-Struktur: Ein umfassender Überblick

Alle Zellen sind von einer Zellmembran umgeben, und ihr primärer Zweck ist es, den Inhalt der Zelle zusammenzuhalten. Zellmembranen sind wie viele andere Organellen einer Zelle, weil sie für eine bestimmte Aufgabe existieren. Diese Aufgabe besteht darin, alles zu überwachen und zu kontrollieren, was in die Zelle eindringt und sie verlässt. Zellmembranen unterscheiden sich je nach Zelltyp: Tier- oder Pflanze. Zum Beispiel hat die Zellmembran eines Tieres eine flexible Lipiddoppelschicht, während eine Pflanzenzelle eine starre Zellwand hat.

Die Fakten

Die Zellmembran besteht aus Lipidmolekülen, sogenannten Phospholipiden. Diese Moleküle haben alle einen polaren Kopf (der hydrophil ist, was „wasseranziehend“ bedeutet) und zwei Kohlenwasserstoffschwänze (die hydrophob sind, was „wasserabstoßend“ bedeutet), so Cellupedia. Es gibt drei Hauptklassen von Lipidmolekülen, die eine Zellmembran ausmachen. Diese Klassen umfassen Phospholipide, Glykolipide und Cholesterin. Die besondere Menge dieser Lipide variiert zwischen Membranen.

Merkmale

Zellmembranen bestehen auch aus bestimmten Proteinen mit spezifischen Funktionen (als Transporter, Oberflächenantigene, Enzyme und Oberflächenrezeptoren). Wie die Lipidmoleküle haben auch Proteine Bereiche, die hydrophob und hydrophil sind, was beim Verankern des Proteins in der Zellmembran hilft, so Cellupedia.

Darüber hinaus befinden sie sich sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zellmembran, so Biology4Kids. Die Proteine, die die Membranschicht überqueren können, sind entscheidend für den aktiven Transport von Ionen und anderen kleinen Molekülen.

Funktion

Die Art und Weise, wie Phospholipide und Proteine innerhalb der Zellmembran angeordnet sind, ist sehr wichtig. Dies wird üblicherweise als das fluid mosaic Modell bezeichnet, so Biology4Kids. Die hydrophilen Köpfe der Moleküle weisen auf die wasserähnliche Region um die Zelle herum, während die hydrophoben Schwänze sich berühren und aneinander reiben. Diese Aktion erzeugt zwei Schichten der Zelle, die als Doppelschicht bezeichnet wird.

Verwendung

Zellmembranen haben besondere Anpassungen für den Transfer kleiner polarer Moleküle über ihre Oberflächen, die aufgrund des hydrophoben Inneren sonst nicht eindringen könnten. Eine Kategorie sind die Transportproteine, so Cellupedia. Ein Beispiel für ein Transportprotein ist das Kanalprotein. Diese Art von Protein erlaubt es Lösungsmitteln, die Membran zu überqueren, wenn sie die richtige Ladung und Größe haben.

Typen

Es gibt verschiedene Arten von Transportproteinen. Uniports sind Transportproteine, die Lösungsmittel (Bestandteile einer Lösung) von einem Abschnitt in einen anderen bewegen. Cotransports sind Transportproteine, die zusammenarbeiten, um zwei Lösungsmittel zu senden. Darüber hinaus sind die beiden Arten von Cotransportsystemen Symport, bei dem Lösungsmittel in die gleiche Richtung reisen, und Antiport, bei dem Lösungsmittel in entgegengesetzte Richtungen reisen. Die besondere Richtung der Lösungsmittel ist immer von einem Bereich mit höherer Konzentration zu einem Bereich mit niedrigerer Konzentration.