Funktionelle Eigenschaften von Zellmembranen

Der menschliche Körper wird durch Zellteilung und -differenzierung gebildet, daher kann man sagen, dass der Mensch aus Zellen besteht. Menschliche Zellen bestehen hauptsächlich aus Zellmembranen und Zellkernen, die auch Vakuolen enthalten. Die Zellmembran ist die äußerste halbdurchlässige Membran der Zelle. Sie wird als halbdurchlässige Membran bezeichnet, da sie eine osmotische Wirkung hat. Welche weiteren funktionellen Eigenschaften hat die Zellmembran neben dieser Funktion? Im Folgenden erfahren Sie mehr darüber.

Strukturelle Eigenschaften der Zellmembran: Die Zellmembran weist eine gewisse Fluidität auf.

Die Struktur der Zellmembran besteht darin, dass die mittlere Phospholipid-Doppelschicht das Grundskelett bildet und Proteinmoleküle in unterschiedlichen Tiefen in die Phospholipid-Doppelschicht eingebettet, von ihr durchdrungen und von ihr bedeckt sind oder sich auf der Oberfläche befinden. Die Phospholipidmoleküle und Proteinmoleküle, aus denen die Membran besteht, sind größtenteils beweglich, und die Bewegung von Substanzen in Zellen und aus Zellen durch die Zellmembran basiert auf der Fluidität der Membran.

Funktionelle Eigenschaften der Zellmembran: Die Zellmembran ist selektiv durchlässig.

Die Zellmembran hat die Aufgabe, den Eintritt und Austritt von Substanzen in die Zelle und aus ihr heraus zu regulieren. Substanzen gelangen durch Diffusion, Osmose, passiven Transport, aktiven Transport, Endozytose und Exozytose in die Zelle und verlassen sie wieder. Die Arten und Mengen der Trägerproteine ​​auf der Membran sind unterschiedlich, so dass viele Moleküle und Ionen nicht beliebig in die Zelle eintreten und sie verlassen können.

Zellmembran:

Auch als Plasmamembran bekannt. Eine dünne Membran auf der Oberfläche von Zellen. Wird manchmal auch als extrazelluläre Membran oder Plasmamembran bezeichnet. Die Dicke beträgt etwa 7 bis 8 nm und die chemische Zusammensetzung der Zellmembran ist grundsätzlich gleich und besteht hauptsächlich aus Lipiden, Proteinen und Kohlenhydraten. Der Gehalt der einzelnen Komponenten beträgt jeweils etwa 50 %, 40 % und 2–10 %. Die Hauptbestandteile der Lipide sind Phospholipide und Cholesterin. Darüber hinaus enthält die Zellmembran auch eine kleine Menge Wasser, anorganische Salze und Metallionen.

Aufbau der Zellmembran:

1. Membranlipide: Membranlipide bestehen hauptsächlich aus Phospholipiden, Cholesterin und einer kleinen Menge Glykolipiden. In den Membranlipiden der meisten Zellen machen Phospholipide mehr als 70 % der Gesamtmenge aus, Cholesterin übersteigt nicht 30 % und Glykolipide nicht mehr als 10 %. Phospholipidmoleküle kommen in der Plasmamembran in Form einer Lipiddoppelschicht vor, wobei die hydrophilen Enden zur extrazellulären Flüssigkeit oder zum Zytoplasma zeigen und die hydrophoben Fettsäure-Kohlenwasserstoffketten einander zugewandt sind und so innerhalb der Membran einen hydrophoben Bereich bilden.

2. Membranproteine: Zellmembranproteine ​​(einschließlich Enzyme) sind hauptsächlich in zwei Formen mit Membranlipiden kombiniert: intrinsische Proteine ​​und extrinsische Proteine. Intrinsische Proteine ​​sind mit ihren hydrophoben Teilen kovalent an den hydrophoben Teil von Phospholipiden gebunden und beide Enden sind polar und durchdringen die Innen- und Außenseite der Membran. Extrinsische Proteine ​​sind mit nicht-kovalenten Bindungen an die äußeren Enden intrinsischer Proteine ​​oder an die hydrophilen Köpfe von Phospholipidmolekülen gebunden. Wie Träger, spezifische Rezeptoren, Enzyme und Oberflächenantigene.

Es gibt zwei Haupttypen von Transportproteinen auf der Zellmembran: Trägerproteine ​​und Kanalproteine. Trägerproteine, auch Träger, Permeasen und Transporter genannt, können an bestimmte gelöste Stoffe binden und die gebundenen gelösten Stoffe durch Veränderungen ihrer eigenen Konformation auf die andere Seite der Membran übertragen. Einige Trägerproteine ​​benötigen Energie zum Antrieb, andere nicht, und transportieren Substanzen durch unterstützte Diffusion.

3. Membranzucker: Membranzucker und Zuckerhülle: Glykoproteine ​​und Glykolipide. Zellmembran-Kohlenhydrate bestehen hauptsächlich aus Oligosaccharidketten und Polysaccharidketten, die kovalent an Membranlipide oder Proteine ​​gebunden sind und so Glykolipide und Glykoproteine ​​bilden.

Funktionen der Zellmembran:

1. Zellen und Organellen trennen und bilden, eine relativ stabile innere Umgebung für die Lebensaktivitäten der Zellen schaffen, die Membranfläche erheblich vergrößern und die auf der Membran stattfindenden biologischen Funktionen verbessern.

2. Barrierewirkung: Wasserlösliche Substanzen auf beiden Seiten der Membran können nicht ungehindert passieren.

3. Selektiver Transport von Stoffen unter Übertragung von Energie.

4. Biologische Funktionen: Hormonwirkung, enzymatische Reaktion, Zellerkennung, Elektronentransfer usw.

5. Funktion der Identifizierung und Übertragung von Informationen (hauptsächlich basierend auf Glykoproteinen).

6. Stofftransportfunktion: Der Stoffaustausch zwischen Zellen und der Umgebung wird durch die Transportfunktion der Zellmembranen erreicht.