Biomembran Flashcards
Definition Biomembran
Biomembranen sind sowohl in eukaryotischen , als auch in prokaryotischen Zellen zu finden. Sie bilden eine Barriere und grenzen einerseits die Zelle nach außen ab (=Zellmembran ). Andererseits umgeben sie Zellorganellen wie Mitochondrien , Chloroplasten oder den Golgi-Apparat .
Aufbau und Funktion Biomembran
Du kannst dir unter einer Biomembran eine flüssige Doppelschicht, die aus sogenannten Phospholipiden aufgebaut ist, vorstellen. In diese Doppelschicht sind Membranproteine und Kohlenhydrate ein- oder aufgelagert.
Zu den wichtigsten Aufgaben der Biomembranen gehört einerseits der Stofftransport. Andererseits sind sie in der Lage geschlossene Räume zu bilden, in denen Stoffe gespeichert werden (z.B. in der Vakuole) oder Reaktionen ablaufen können (z.B. in den Mitochondrien).
Bestandteile der Biomembran
Phospholipid-Doppelmembran
eingelagertes Protein
Kanalproteine
Glykoprotein
Transmembranprotein (Transportprotein)
Proteinhelix
Glykolipid
Zytoskelett-Filamente
Was ist das Flüssig-Mosaik-Modell?
Das Flüssig-Mosaik-Modell (en. fluid mosaic model) ist ein molekulares Modell, das die Struktur von Biomembranen beschreibt. Biomembranen bestehen aus einer flüssigen Phospholipid-Doppelschicht, in der sich sowohl die Phospholipidmoleküle, als auch die darin eingebetteten Proteine lateral (= seitlich) bewegen können.
Was beeinflusst die Fluidität von der Biomembran
Die Zusammensetzung der Fettsäuren (längerkettige und gesättigte Fettsäuren ohne Doppelbindungen=geringe Fluidität; kurzkettige und ungesättigte Fettsäuren mit Doppelbindungen=hohe Fluidität)
Geringe Temperatur=geringe Fluidität
Hohe Temperatur=hohe Fluidität
Aufbau und Funktion Membranlipide
Membranlipide sind relativ kleine Lipide , die einen sogenannten amphipathischen Aufbau aufweisen
Aufbau und Funktion Integrale Proteine Membranproteine
für Stofftransport zuständig
Kanalproteine
Transmembranproteine
Rezeptorproteine
Durchspannen die Doppellipidschicht
können sich seitlich der Membran bewegen.
Aufbau und Funktion Periphere Proteine
Durchdringen die Membran nicht
binden an integrale Proteine oder an Phospholipidmoleküle
können sich seitlich durch die Membran bewegen
Funktionen der Biomembran
Zu ihren wichtigsten Aufgaben zählen die Kompartimentierung, die selektive Durchlässigkeit, der Membrantransport, die Oberflächenvergrößerung und die Zellverbindungen.
Funktion der Kompartimentierung
Biomembranen bilden abgegrenzte Kompartimente. Dadurch ergeben sich Reaktions- oder Speicherräume mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die Vakuole zum Beispiel ist vor allem für die Speicherung verschiedener Stoffe und die Regulation des Wasserhaushalts zuständig. Bei Mitochondrien oder Chloroplasten ist die Membran an der Energieumwandlung beteiligt.
Funktion semipermiabilität
Biologische Membranen sind nur für bestimmte Stoffe durchlässig, für andere jedoch nicht. Deshalb kannst du sie auch als semipermeable Membranen bezeichnen. Diese selektive Durchlässigkeit (=Permeabilität) für die jeweiligen Substanzen hängt vor allem von ihrer Molekülgröße und Polarität bzw. Ladung ab. Beispielsweise können kleine unpolare Moleküle wie Sauerstoff (O_2) oder Kohlenstoffdioxid (CO_2) und kleine polare Moleküle wie Harnstoff ungehindert durch die Doppelschicht diffundieren.
Funktion Membrantransport
Moleküle, für die diese ungehinderte Diffusion verwehrt bleibt, können über spezielle integrale Membranproteine (Kanalproteine und Transportproteine) die Membranen durchqueren. Hier ist entweder ein passiver Transport entlang des jeweiligen Konzentrationsgefälles oder ein aktiver Transport entgegen des Konzentrationsgradienten einer Substanz möglich. Beim passiven Transport wird keine von außen zugeführte Energie benötigt, beim aktiven Transport jedoch schon.
Funktion Oberflächenvergrößerung
Eine weitere wichtige Funktion der Biomembranen besteht darin durch kleine Ausstülpungen innerhalb der Membran mehr Oberfläche zu generieren. Diese fadenförmigen Ausstülpungen kannst du auch als Mikrovilli bezeichnen. Durch die größere Oberfläche können die Zellen Stoffe besser aufnehmen und abgeben.
