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Name: Marius Fleiter

Die Biomembran - Zellmembran

Die Biomembran umgibt einerseits die Zelle von außen, durchzieht aber auch ihr Inneres. Dort dient sie als Trennschicht zwischen verschiedenen Bereichen. Sie dient nicht nur als passive Trennschicht, sondern hat auch eine wichtige Rolle beim selektiven Transport von Molekülen und der Übermittlung von Informationen zwischen den beiden Zellräumen, zwischen denen sich diese Biomembran befindet.

Aufbau der Biomembran

Die Biomembran besteht aus Proteinen und Lipiden. An die Proteine können Kohlenhydratketten geknüpft sein. Desweiteren sind auf und innerhalb der Membran Proteine verteilt, welche die aktiven Funktionen der Membran übernehmen. Verschiedene Arten von Membranproteinen, die in die Lipiddoppelschicht eingelagert sind, sorgen für unterschiedliche Eigenschaften der Biomembranen.
Auch die beiden Seiten einer Biomembran können sich durch die Anordnung der Membranproteine stark unterscheiden. Membranproteine sind nach dem Flüssigkeit-Mosaik-Modell nicht starr in der Membran fixiert, sondern zu hochdynamischen Ortsveränderungen innerhalb der Membran fähig.

 Der Aufbau einer Zellmembran und Benennung der Proteine.

Urheber: LadyofHats; public domain; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_membrane_detailed_diagram_de.svg



Der Lipidanteil bildet als Lipiddoppelschicht die Grundsubstanz der Membran und ist für ihre besonderen Eigenschaften verantwortlich. Insbesondere wirkt diese Doppelschicht als passive Trennschicht. Membranen sind aus drei Haupttypen von Lipiden aufgebaut: Phosphoglyceride, Sphingolipide und Cholesterin. Die Lipiddoppelschicht einer Biomembran ist normalerweise flüssig, also sind die Lipide und Proteine in der Ebene der Membran recht beweglich. Wie flüssig die Lipiddoppelschicht ist, hängt vor allem von der Anzahl der Doppelbindungen in den hydrophoben Kohlenwasserstoffketten der Lipide ab.

Die Dichte liegt meist zwischen 1,12 und 1,22 g·cm3. Sie hängt vom Gewichtsverhältnis der Proteine zu den Lipiden ab.


Funktion der Biomembran

Die Biomembran hat verschiedene Aufgaben: Sie teilt die Zelle nicht nur in verschiedene Kompartimente auf, sondern dient auch der Zellerkennung, der Zellkommunikation und nimmt als Funktionsmembranen ganz spezielle Aufgaben in den verschiedensten Organellen der Zelle war. Ein wichtiger Faktor bei der Abtrennung von Reaktionsräumen durch Biomembranen ist die selektive Permeabilität. Die selektive Permeabilität sorgt dafür, dass Teilchen Membranen nicht ungehindert durchdringen, sondern ausgewählt und eventuell zurückgehalten werden. Dies kann passiv erfolgen (Poren- oder Kanalproteine) oder durch aktiven Transport (Carrierproteine) unter Energieaufwand.

Membranen nehmen außerdem an den Energieumwandlungen wie der Photosynthese teil. Die Zellkommunikation geschieht durch die Interzelluläre Wechselwirkung. Dabei tritt eine Zelle über die Plasmamembran mit ihren Nachbarzellen in Wechselwirkung. So können Zellen beispielsweise aneinander haften oder Signale und Material austauschen.

Durch die Rezeptoren in der Membran reagiert diese auf Reize von außen. Wenn ein Molekül in der Nähe der Membran diffundiert, verbinden sie sich aufgrund ihrer Struktur, dabei sendet der Rezeptor Signale an die Zelle.

 

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