Die Zellmembran Flashcards
Biologische Membranen (Allgemein)
- 6 – 10 nm dicke blattartige Strukturen
- identische Grundstruktur
- Hauptkomponenten: Lipide und Proteine (Gewichtsverhältnis 4:1)
- geschlossene bimolekulare Schichten
- schliessen hermetisch einen Hohlraum herum (Kompartimentierung)
- trennen den Hohlraum von dem Umgebung ab (Barrier)
- verbinden den Hohlraum mit dem Umgebung (Transport)
Unterschied zwischen den prokaryonten und eukaryonten Zellen
- Eukaryoten:*
- Zellkompartimentierung*: mehrere innere Membranen (Zellorganellen)
Die Herkunft der Membran der Organellen
- Einstülpung der Plasmamembran (Kernmembran, ER, Lisosomen, Golgi)
- Phagocytose der prokaryonten Zelle (Mitochondrien, Peroxisomen)
Die Struktur der Plasmamembran
Singer-Nicolson Model = flüssig-mozaik-Modell
- dynamisches Modell
- die Membran hat keine starre Struktur
- die Lipid – Doppelschicht ist im flüssigen kristallinen Zustand
- die Lipidmoleküle sind beweglich
- die Proteine bilden keine kontinuierliche Schichten
- auch sind die Proteine beweglich
Die Bestandteile der Membran
Lipide:
- Glyzerophosphatide
- Sphingomielin (Sphingolipide
- Glykolipide:*
- andere Sphingolipide (z.B. mit Zucker)
- Steroide:*
Cholesterin
Membran Phospholipide
deutlicher polarer Kopfteil,
deutlicher apolarer Schwanzteil
→ AMPHIPHIL (AMPHIPATHISCH)
Membranfluidität
- hängt von ihrer Zusammensetzung ab
- bei 37 °C - „flüssig”
- hängt von der Temperatur, der Natur der Fettsäuren (gesättigt oder ungesättigt), der Menge des Cholesterins ab
- Temperatur erhöht die Fluidität
- Mehrere Cholesterin Moleküle → gehemmte Fluidität
Bewegung der Zellmembran
Die Komponenten bewegen sich
- Lipide:*
- laterale Diffusio
- Rotation
- Abbiegung
- Flip-flop (selten) → duch Enzym Flippase
- Proteine:*
- laterale Diffusion
Die biologischen Membranen
Gemeinsame Eigenschaften:
Struktur und Aufbau → Lipide + Proteine → Lipid Doppelschicht + Proteinmosaik Struktur
Spezifische Eigenschaften:
Unterschiedliche Arten der Lipide, der Proteine → bestimmen die spezifischen Aufgaben der Membranen
Die Zusammensetzung der Membranen
Asymmetrische Verteilung der Phospholipide
Sie unterscheidet sich in den verschiedenen Organismen und in den verschiedenen Organellen der selben Zelle.
Die Aufgaben der Membranproteine
- Transportproteine: Stoffaufname/Transport
- Verbindungsmoleküle: Zell-Zellverbindung / Zell-Matrix Verbindung
- Rezeptoren / Enzyme: Signal Wahrnehmung / Signalübertragung
Membrantransport
Aktiver Transport
- Ionen
- Aminosäuren
- Zucker
- Nukleotide
Passiver Transport (entlang des Konzentrationsgradienten):
Diffusion:
- O2 ,N2
- CO2
- H2O
- Steroide
Kanalproteine:
- Zucker
- Aminosäuren
- Ionen
Passiver Transport
Triebkräfte des Transports:
→ Konzentrationsgradient (chemische Triebkraft)
→ Spannungsdifferenz (elektrische Triebkraft).
Ein passiver Transport erfolgt ausschliesslich entlang eines elektrochemischen Gradienten
Der passive Transport
findet statt durch
→ freie Diffusion
→ Ionen-Kanälen
→ Transporter (Carrier) Proteine
Aktiver Transport
Triebkräfte des Transports:
→ Eigene Energie der Zelle (ATP!)
Ein aktiver Transport erfolgt entgegen eines elektrochemischen Gradienten, d.h. die Zelle arbeitet entgegen der physicochemischen Gesetzmässigkeiten, das braucht Energiezufuhr! Durch den aktiven Trasport werden Konzentrationsgradienten aufgebaut.
Diffusion
Die Zellmembran ist semi–durchlässig.
Passiver Transport durch einen ionenkanal
- Einteilung nach dem Schaltmechanismus*
- Spannungsabhängiger Kanal
- Ligandabhängiger Kanal
- Mechanisch regulierter Kanal
