Aufbau und Funktion der Zellmembran

Die Zellmembran ist ein fundamentaler Bestandteil jeder Zelle und begrenzt diese nach außen. Mehr als die Hälfte der Zellmasse besteht aus Membranen, die auch als Biomembranen bezeichnet werden. Diese Biomembranen setzen sich hauptsächlich aus Lipiden und Proteinen zusammen.

Definition: Biomembranen sind die Grundbausteine zellulärer Strukturen und bestehen vorwiegend aus Lipiden und Proteinen.

Der Aufbau der Biomembranen ist durch eine besondere Struktur gekennzeichnet. Die wichtigsten Bestandteile sind Phospholipide, die sowohl hydrophile als auch hydrophobe Bereiche besitzen. In der Membran sind diese Phospholipide in einer Doppelschicht angeordnet, wobei die hydrophilen Bereiche nach außen zur wässrigen Umgebung zeigen und die hydrophoben Bereiche nach innen gerichtet sind.

Highlight: Die Phospholipiddoppelschicht ist der Grundbaustein der Zellmembran und ermöglicht ihre Funktion als selektive Barriere.

Auf der Außenseite von Zellmembranen tierischer Zellen finden sich zudem Kohlenhydrate. Diese sind entweder an Membranproteine oder Phospholipide gebunden und bilden Glykoproteine bzw. Glykolipide.

Die Membranproteine erfüllen verschiedene wichtige Funktionen der Zellmembran:

1. Stofftransport
2. Verknüpfung von Zellen (zellverbindende Proteine)

Vocabulary: Glykoproteine sind Proteine, die mit Kohlenhydraten verbunden sind und wichtige Funktionen in der Zellkommunikation und -erkennung übernehmen.

Das Fluid-Mosaik-Modell, entwickelt von Seymour Singer und Garth Nicolson, ist bis heute die Arbeitsgrundlage für das Verständnis der Zellmembranstruktur. Dieses Modell beschreibt die Phospholipid-Doppelschicht als eine mehr oder weniger flüssige Struktur, in der sich Proteine bewegen können.

Example: Das Fluid-Mosaik-Modell erklärt, warum Zellmembranen flexibel sind und sich Proteine innerhalb der Membran bewegen können.

Man unterscheidet zwischen peripheren Proteinen, die auf der Phospholipid-Doppelschicht sitzen, und integralen Proteinen, die tief in die Membran eingebettet sind. Einige integrale Proteine durchziehen die gesamte Membran und bilden Kanäle für den Stofftransport.

Quote: "Das Fluid-Mosaik-Modell beschreibt, dass die Phospholipid-Doppelschicht mehr oder weniger flüssig ist."

Die Funktion der Zellmembran ist vielfältig und essentiell für das Überleben der Zelle. Sie reguliert den Stoffaustausch zwischen Zelle und Umgebung, schützt die Zelle vor schädlichen Einflüssen und ermöglicht die Kommunikation zwischen Zellen. Durch ihre flexible Struktur kann die Zellmembran sich an verschiedene Bedingungen anpassen und so die Funktionsfähigkeit der Zelle in unterschiedlichen Umgebungen gewährleisten.