Biologie /

Biomembran

Biomembran

 Erythrocyten
|
Extraktion
der Membranlipide
Membranlipide
im Extraktionsmittel
Wasser
O
Das Lipid-Doppelschicht-Modell
von Gorter und Grend
 Erythrocyten
|
Extraktion
der Membranlipide
Membranlipide
im Extraktionsmittel
Wasser
O
Das Lipid-Doppelschicht-Modell
von Gorter und Grend
 Erythrocyten
|
Extraktion
der Membranlipide
Membranlipide
im Extraktionsmittel
Wasser
O
Das Lipid-Doppelschicht-Modell
von Gorter und Grend
 Erythrocyten
|
Extraktion
der Membranlipide
Membranlipide
im Extraktionsmittel
Wasser
O
Das Lipid-Doppelschicht-Modell
von Gorter und Grend
 Erythrocyten
|
Extraktion
der Membranlipide
Membranlipide
im Extraktionsmittel
Wasser
O
Das Lipid-Doppelschicht-Modell
von Gorter und Grend
 Erythrocyten
|
Extraktion
der Membranlipide
Membranlipide
im Extraktionsmittel
Wasser
O
Das Lipid-Doppelschicht-Modell
von Gorter und Grend

Biomembran

J

Jill

3 Followers

Teilen

Speichern

20

 

11/12/10

Lernzettel

Biologische Zellen | Plasmolyse/Deplasmolyse | Osmose/Diffusion | versch. Modelle | Aufbau u. Funktion

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Erythrocyten | Extraktion der Membranlipide Membranlipide im Extraktionsmittel Wasser O Das Lipid-Doppelschicht-Modell von Gorter und Grendel (1925) errechnete Gesamtoberfläche aller verwendeten Erythrocyten O monomolekularer Lipidfilm (doppelte Oberfläche) Um herauszufinden, wie die Lipide in der Plasmamembran angeordnet sind, die beidseitig von wässrigem Milieu umgeben ist, stellten Gorter und Gren- del Untersuchungen an. Durch die Röntgenkristallstrukturanalyse war zu der Zeit bekannt, dass sich Lipide in wässriger Lösung selbstständig zu einer Micelle organisieren, in der die hydrophoben Bereiche vom Wasser abge- schirmt waren. Gorter und Grendel extrahierten mit unpolaren Lösungsmit- teln die Lipide aus der Membran von Erythrozyten (roten Blutkörperchen) und brachten diese auf eine Wasseroberfläche auf. Die Lipidfläche war ca. doppelt so groß, wie die errechnete Oberfläche der Erythrozytenmembran. Daraus folgerten sie, dass es sich um eine Lipiddop- pelschicht handeln musste. →> Membran lipide liegen normalerweise doppelt vor, wenn die Membran vergrößert wird, wird sie gebrochen hydrophiler Kopf R RR RR <hydrophole Fettschwämme ୪୪୪୪୪ →Anordnung von Phosphorlipiden bezeichnet man als Lipiddoppelmembran bzw. "Lipid bilayer" hydrophil (wasserliebend) Lipiddoppelschicht SU SI hydrophob (wasserabweisend) BioProphyl GmbH 2020 Mitochondrium Zellmembran Zellwand Ribosomen Zellsaftvakuole Tonoplast Golgi-Apparat (Dictyosom) Biologische zellen Mikrotubuli raues glattes endoplasmatisches Reticulum Herstellung und dem Transportvon Proteinen www Enzyme wwwwww - Chloroplast Kernpore Cytoplasma Kernhülle Zellwand sorgt für Form u. Festigkeit Plasmalemma: dient der Funktion des Stoffaustausches Zellkern enthält DNA u. steuert alle Stoff- wechselvorgänge, umgeben von Kernhülle Kernpore: ermöglicht Austausch von Stoffen mit Umgebung Kernkörperchen: verantwortlich für Herstellung der Ribasome Tonoplast: umgibt die Vakude Golgi-Apparat: besteht aus vielen Dictyosomen, Hauptaufgabe: Umwandlung verschiedener Stoffe Ribosome: spielen eine wichtige Rolle beim synthetisieren der Proteine raves ER: Ribosomen auf der glattes &R: dient dem Oberfläche, dient der Nucleolus Bildung, Umwandlung, Speicherung, Transport Mitochondrien: "kraftwerk...

Mit uns zu mehr Spaß am Lernen

Hilfe bei den Hausaufgaben

Mit dem Fragen-Feature hast du die Möglichkeit, jederzeit Fragen zu stellen und Antworten von anderen Schüler:innen zu erhalten.

Gemeinsam lernen

Mit Knowunity erhältest du Lerninhalte von anderen Schüler:innen auf eine moderne und gewohnte Art und Weise, um bestmöglich zu lernen. Schüler:innen teilen ihr Wissen, tauschen sich aus und helfen sich gegenseitig.

Sicher und geprüft

Ob Zusammenfassungen, Übungen oder Lernzettel - Knowunity kuratiert alle Inhalte und schafft eine sichere Lernumgebung zu der Ihr Kind jederzeit Zugang hat.

App herunterladen

Alternativer Bildtext:

der telle, stäbchenförmige o. ge- krümmte Gestalt, eigene DUA. Ribosome von doppel- membran umgeben Lysosome: Verdauungsorganelle der Zelle, enthalten spezielle Transport von stoffen Zellmembran Mikrotubuli Mitochondrium Ribosomen Golgi-Apparat (Dictyosom) Deplasmolyse: umgekehrter Vorgang einer Plasmolyse Man legt eine telle in Wasser - Protoplast breitet sich wieder aus Golgi-Vesikel M Aufgaben: Chloroplast: Ort der Fotosynthese (glattes) (raues) endoplasmatisches Reticulum Zellen entstehen nur aus vorhandenen: Mitose Plasmolyse: Zelle wird in Salz oder zuckerlösung gelegt sobald die zelle in der Lösung ist, zieht der Protoplast sich zusammen Protoplast lost sich von Zellwand www.p wwwww Lysosom Plasmolyse/Deplasmolyse Eine Plasmolyse ist nur bei lebenden Zellen möglich, da eine semipermeable Membran benötigt wird. Wenn die zelle tot ist, sehr schwach und somit ist kein Wasser mehr durchlässig. Plasmalemma: einzige Abgrenzung zur Nachbarzelle Chloroplasten: treten durch grün gefärbtes Chlorophyl auf, inneres ist von einer doppelten Membran umgeben, besitzen eigene DNA und Ribosome, gehören zur Familie der Plastiden arbeitet die Membran nur noch Cytoplasma Mitochondrium: Energie Lieferung/Kraftwerk der Zelle glattes/raues ER: Synthese von Proteinen/Transportsystem Dictyosom: Fertigstellung und Verpackung von Proteinen / Verschickung Kernhülle Nucleolus Kernpore Diffusion Osmose/Diffusion Als Diffusion bezeichnet man einen Vorgang, bei dem sich Teilchen/Moleküle automatisch gleichmäßig verteilen. semiperme abel: Brown'sche Molekularbewegung: Alle Teilchen sind immer frei beweglich. Je höher die die Temperatur ist, desto schneller bewegen die Teilchen sich. Folge Stoffe diffundieren bei hoher Temperatur besser und schneller Osmose: Als Osmose bezeichnet man eine einseitige Diffusion durch eine semipermeable Membran. Zelle hypotonisch Zelle hypertonisch Medium hypertonisch Medium hypotonisch 200 geringe Konz. in Zelle hohe Konz, ausserhalb Zelle Wasser drängt aus Zelle hohe Konz. in Zelle geringe Konz, ausserhalb Zelle Wasser drängt in Zelle Zelle & Medium isotonisch Man bezeichnet Biomembranen als semipermeabel, weil sie den kontrollierten Stoff- austausch der Zellen und Zellkompartimente ermöglichen. Sie sind für manche Moleküle, wie z. B. Wasser gut durchlässig, andere lonen und Moleküle hingegen können sie nicht überwinden. Konzentrationsgradient unterschiedliche Stoffe mit verschiedenen Konzentrationen gleiche Konzentration intrazellulär & extrazellulär kein Druckunterschied Geringe Konzentration Konzentrationsgefälle isoton: auf beiden Seiten ist die Konzentration gleich. hyperton: Konzentration in der Zelle ist höher als außen. NVA Flusssrichtung Lösungsmittel Konzentrationsanstieg Deplasmolyse, da Wasser in die Zelle und nicht in das Medium fließt. hypoton: Konzentration außen ist höher als in der Zelle. Plasmolyse, da Wasser in das Medium und nicht in die Zelle fließt. permeabel: permeabel sagt einfach nur, dass etwas durchlässig ist, es beschreibt auch keinen Vorgang Teilchen Hohe Konzentration Undurchlässig für Teilchen Semipermeable Membran Durchlässig für Lösungsmittel Lösungsmittel Abiblick AbiBlick folgende Fachbegriffe bei Osmose hypoton/hyperton, Konzentrationsgradient semipermeable Membran diffundieren Wassermoleküte, Brown'sche Molekularbewegung, Plasmolyse/ Deplasmolyse Osmose (einseitig gerichtete Diffusion) Biomembran Aufbau und Funktion Aufbau - bilden immer eine geschlossene Struktur (asymmetrisch Aufgebaut) - eine Seite ist dem Zellplasma zugewandt (Plasmatische Seite) - andere Seite - Zellplasma abgewandt (Extra plasmatische Seite) grenzt den Innenraum der Zelle vom Außenraum (Extrazellulärraum) ab - umhüllte Zellorganellen wie Mitochondrien o. Golgi- Apperat - Doppelschicht bestehend aus Phospholipiden, kleine Moleküle unpolarer/hydrophober polarer / hydrophiler Kopfteil Schwanzteil Funktion - Bildung von Kompartimenten (abgegrenzte Räume) > Reaktions- u. Speicherräume entstehen Speicherung diverser Stoffe (Wasser- o. Giftstoffe) ermöglicht Reaktionsabläufe -> Energie umwandlung in Mitochondrien u. Chloroplasten 4 Wiederholung Biomembrane: Aufgabe von Biomembranen kontrollieren Stofftransport in und aus der Zelle Hilfestellung für die klausur folgende Fachbegriffe müssen bei einer Osmose vorhanden sein hypoton/hyperton, Konzentrationsgradient, semipermeable Membran, diffundieren Wassermoleküle, Brown'sche Molekularbewegung, Plasmoly/Deplasmolyse, Osmose(= einseitig gerichtete Diffusion) außere Begrenzung schafft Reaktionsräume fachsprachlicher Zusammenhang unpolar = hydrophob= lipophil polar = hydrophil = lipophob Kopf= hydrophil R Kopf- hydrophil -schwänze= hydrophob Schwänze hydrophob unpolar→ hydrophob= lipophil polar → hydrophil = lipophob Durch neue technische Möglichkeiten wurden weitere Erkenntnisse gewon- nen: Die Dicke der Biomembran und der Proteingehalt unterscheiden sich je nach Zelltyp bzw. Zellkompartiment und Membranproteine weisen neben den hydrophilen auch hydrophobe Außenbereiche auf. Daher stellten Singer und Nicolson die bisherigen Modelle in Frage und erforschten erneut, wie die Proteine in der Biomembran angeordnet sind. Singer und Nicolson entwickelten das Flüssig-Mosaik-Modell einer Biomemb- ran. Sie griffen zurück auf elektronenmikroskopische Aufnahmen von Ergeb- nisse der Gefrierbruchätzung, bei tiefgefrorenen Membranen entlang der Li- pidschicht wie ein Reißverschluss getrennt werden, sodass von der Innen- seite eine Bildaufnahme gemacht werden kann. Nach dem Flüssig-Mosaik- Modell ,,schwimmen" globuläre (rundliche) Proteinmoleküle in einem bimo- lekularen Lipidfilm (Bilayer). Der Lipidfilm verhält sich wie eine zähe zweidi- mensionale Flüssigkeit, dadurch können Lipidmoleküle und Proteine unge- hindert in der Membranebene diffundieren. außen integrales Protein innen Kanal 1 Kanal 11 Das Flüssig-Mosaik-Modell von Singer und Nicolson (1972). integrales Protein Es gibt zwei Typen der Membranassoziation von Proteinen: Integrale, amphi- patische Proteine reichen durch die Membran hindurch: Sie haben hydro- phobe und hydrophile Bereiche. Periphere, hydrophile Proteine, sind der Li- pid-Doppelschicht aufgelagert. → Proteine "schwimmen" in einer mehr oder weniger flüssigen Lipidschicht → beachtliche Beweglichkeit der Lipide und Proteine in der Membran -> Proteine lagern nicht als flächige Schichten auf beiden Seiten der Lipiddoppelschicht, sie liegen unregelmäßig verteilt vor aufgrund dessen Membranmodell Flüssig-Mosaik-Modell -periphare Proteine sind nur lose an die Membranoberfläche gebunden - erste Untersuchungen 1925 → berücksichtigt Proteine → Modell durch Elektronenmikroskopie weitgehend bestätigt -> periphäre Proteine integrale Proteine dringen unterschiedlich tief in die Lipidschicht ein →→ Proteine können sich ganz hindurch ziehen, sie bilden temporare oder permanente "Poren" → es können verschiedene Mengen von Proteinen ein-/angelagert sein (je nach Position der Membranen) außen und innen - keine starre Struktur, "flüssig- kristalliner" Zustand ->erheblicher Anteil von Membran proteinen in roten Blutkörperchen die Lipiddoppelschicht sind nach ihrem Modell auf den hydrophilen Außenseiten Proteine aufgelagert integrale Proteine- Lipid- doppelschicht C -Kohlenhydratketlen Protein mit Pore- Hil m periphere Proteine Danielli und Davson entwickelten ein Modell, nach dem die Membran wie ein Sandwich mit einer Phospholipid-Doppelschicht zwischen zwei Schichten Proteinen aufgebaut ist. Proteinschicht Bimolekulare Lipidschicht Proteinschicht Das Sandwich-Modell von Dayson und Danielli (1936) Sie entwickelten ihr Modell, nachdem in den 20er Jahren mit neuen Techni- ken nachgewiesen worden war, dass wasserlösliche (hydrophile) Proteine in der Biomembran vorkommen. Sie gingen daher der Fragestellung nach, wie die Proteine in der Biomembran angeordnet sind. Sie wussten aus Experi- menten, dass die Köpfe der Phospholipide zwar hydrophil sind, aber die Oberfläche einer künstlichen Membran aus einer Phospholipiddoppelschicht nicht so stark an Wasser haftet wie eine wirkliche biologische Membran. Diesen Unterschied erklärten sie mit der Annahme, dass die Membran auf beiden Seiten von Proteinen bedeckt ist und somit eine Sandwichstruktur auf- weist. Robertson zeigte mit elektronenmikroskopischen Bildaufnahmen von Bio- membranen einen dreischichtigen Aufbau der Biomembran. Durch die Erfin- dung des Elektronenmikroskops war es Robertson möglich zwei äußere Schichten (je 2,5 nm dick) und eine mittlere Schicht (3 nm dick) zu unter- scheiden. Alle untersuchten Membranen, egal ob Plasmamembran, Memb- ranen von Organellen und egal ob von Pflanzen, Tieren oder Mikroorganis- men, sahen immer gleich aus. Daher wurde sie Einheitsmembran genannt. Einheitsmodell → berücksichtigt großen Proteinanteil in der Membran → starkes haften an Wasser →Proteine liegen auf den hydrophilen köpten der Lipide → dunkle doppellinie: Abstand von etwa 6-8nm außerhalb der Zelle Lipide Proteine 个 innerhalb der Zelle

Biologie /

Biomembran

J

Jill  

Follow

3 Followers

 Erythrocyten
|
Extraktion
der Membranlipide
Membranlipide
im Extraktionsmittel
Wasser
O
Das Lipid-Doppelschicht-Modell
von Gorter und Grend

App öffnen

Biologische Zellen | Plasmolyse/Deplasmolyse | Osmose/Diffusion | versch. Modelle | Aufbau u. Funktion

Ähnliche Knows

user profile picture

4

ESH & Biomembran/-Geschichte

Know ESH & Biomembran/-Geschichte thumbnail

1

 

11

user profile picture

3

Zellbiologie

Know  Zellbiologie  thumbnail

5

 

11

M

2

Biomembran, Diffusion, Osmose, Plasmolyse, Deplasmolyse

Know Biomembran, Diffusion, Osmose, Plasmolyse, Deplasmolyse  thumbnail

503

 

11/10

user profile picture

4

Biomoleküle und Biomembranen - Schlüsselbegriffe / Glossar + Aufbau Biomembran Biologie

Know Biomoleküle und Biomembranen - Schlüsselbegriffe / Glossar + Aufbau Biomembran Biologie thumbnail

3

 

11/12/10

Erythrocyten | Extraktion der Membranlipide Membranlipide im Extraktionsmittel Wasser O Das Lipid-Doppelschicht-Modell von Gorter und Grendel (1925) errechnete Gesamtoberfläche aller verwendeten Erythrocyten O monomolekularer Lipidfilm (doppelte Oberfläche) Um herauszufinden, wie die Lipide in der Plasmamembran angeordnet sind, die beidseitig von wässrigem Milieu umgeben ist, stellten Gorter und Gren- del Untersuchungen an. Durch die Röntgenkristallstrukturanalyse war zu der Zeit bekannt, dass sich Lipide in wässriger Lösung selbstständig zu einer Micelle organisieren, in der die hydrophoben Bereiche vom Wasser abge- schirmt waren. Gorter und Grendel extrahierten mit unpolaren Lösungsmit- teln die Lipide aus der Membran von Erythrozyten (roten Blutkörperchen) und brachten diese auf eine Wasseroberfläche auf. Die Lipidfläche war ca. doppelt so groß, wie die errechnete Oberfläche der Erythrozytenmembran. Daraus folgerten sie, dass es sich um eine Lipiddop- pelschicht handeln musste. →> Membran lipide liegen normalerweise doppelt vor, wenn die Membran vergrößert wird, wird sie gebrochen hydrophiler Kopf R RR RR <hydrophole Fettschwämme ୪୪୪୪୪ →Anordnung von Phosphorlipiden bezeichnet man als Lipiddoppelmembran bzw. "Lipid bilayer" hydrophil (wasserliebend) Lipiddoppelschicht SU SI hydrophob (wasserabweisend) BioProphyl GmbH 2020 Mitochondrium Zellmembran Zellwand Ribosomen Zellsaftvakuole Tonoplast Golgi-Apparat (Dictyosom) Biologische zellen Mikrotubuli raues glattes endoplasmatisches Reticulum Herstellung und dem Transportvon Proteinen www Enzyme wwwwww - Chloroplast Kernpore Cytoplasma Kernhülle Zellwand sorgt für Form u. Festigkeit Plasmalemma: dient der Funktion des Stoffaustausches Zellkern enthält DNA u. steuert alle Stoff- wechselvorgänge, umgeben von Kernhülle Kernpore: ermöglicht Austausch von Stoffen mit Umgebung Kernkörperchen: verantwortlich für Herstellung der Ribasome Tonoplast: umgibt die Vakude Golgi-Apparat: besteht aus vielen Dictyosomen, Hauptaufgabe: Umwandlung verschiedener Stoffe Ribosome: spielen eine wichtige Rolle beim synthetisieren der Proteine raves ER: Ribosomen auf der glattes &R: dient dem Oberfläche, dient der Nucleolus Bildung, Umwandlung, Speicherung, Transport Mitochondrien: "kraftwerk...

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Mit uns zu mehr Spaß am Lernen

Hilfe bei den Hausaufgaben

Mit dem Fragen-Feature hast du die Möglichkeit, jederzeit Fragen zu stellen und Antworten von anderen Schüler:innen zu erhalten.

Gemeinsam lernen

Mit Knowunity erhältest du Lerninhalte von anderen Schüler:innen auf eine moderne und gewohnte Art und Weise, um bestmöglich zu lernen. Schüler:innen teilen ihr Wissen, tauschen sich aus und helfen sich gegenseitig.

Sicher und geprüft

Ob Zusammenfassungen, Übungen oder Lernzettel - Knowunity kuratiert alle Inhalte und schafft eine sichere Lernumgebung zu der Ihr Kind jederzeit Zugang hat.

App herunterladen

Knowunity

Schule. Endlich einfach.

App öffnen

Alternativer Bildtext:

der telle, stäbchenförmige o. ge- krümmte Gestalt, eigene DUA. Ribosome von doppel- membran umgeben Lysosome: Verdauungsorganelle der Zelle, enthalten spezielle Transport von stoffen Zellmembran Mikrotubuli Mitochondrium Ribosomen Golgi-Apparat (Dictyosom) Deplasmolyse: umgekehrter Vorgang einer Plasmolyse Man legt eine telle in Wasser - Protoplast breitet sich wieder aus Golgi-Vesikel M Aufgaben: Chloroplast: Ort der Fotosynthese (glattes) (raues) endoplasmatisches Reticulum Zellen entstehen nur aus vorhandenen: Mitose Plasmolyse: Zelle wird in Salz oder zuckerlösung gelegt sobald die zelle in der Lösung ist, zieht der Protoplast sich zusammen Protoplast lost sich von Zellwand www.p wwwww Lysosom Plasmolyse/Deplasmolyse Eine Plasmolyse ist nur bei lebenden Zellen möglich, da eine semipermeable Membran benötigt wird. Wenn die zelle tot ist, sehr schwach und somit ist kein Wasser mehr durchlässig. Plasmalemma: einzige Abgrenzung zur Nachbarzelle Chloroplasten: treten durch grün gefärbtes Chlorophyl auf, inneres ist von einer doppelten Membran umgeben, besitzen eigene DNA und Ribosome, gehören zur Familie der Plastiden arbeitet die Membran nur noch Cytoplasma Mitochondrium: Energie Lieferung/Kraftwerk der Zelle glattes/raues ER: Synthese von Proteinen/Transportsystem Dictyosom: Fertigstellung und Verpackung von Proteinen / Verschickung Kernhülle Nucleolus Kernpore Diffusion Osmose/Diffusion Als Diffusion bezeichnet man einen Vorgang, bei dem sich Teilchen/Moleküle automatisch gleichmäßig verteilen. semiperme abel: Brown'sche Molekularbewegung: Alle Teilchen sind immer frei beweglich. Je höher die die Temperatur ist, desto schneller bewegen die Teilchen sich. Folge Stoffe diffundieren bei hoher Temperatur besser und schneller Osmose: Als Osmose bezeichnet man eine einseitige Diffusion durch eine semipermeable Membran. Zelle hypotonisch Zelle hypertonisch Medium hypertonisch Medium hypotonisch 200 geringe Konz. in Zelle hohe Konz, ausserhalb Zelle Wasser drängt aus Zelle hohe Konz. in Zelle geringe Konz, ausserhalb Zelle Wasser drängt in Zelle Zelle & Medium isotonisch Man bezeichnet Biomembranen als semipermeabel, weil sie den kontrollierten Stoff- austausch der Zellen und Zellkompartimente ermöglichen. Sie sind für manche Moleküle, wie z. B. Wasser gut durchlässig, andere lonen und Moleküle hingegen können sie nicht überwinden. Konzentrationsgradient unterschiedliche Stoffe mit verschiedenen Konzentrationen gleiche Konzentration intrazellulär & extrazellulär kein Druckunterschied Geringe Konzentration Konzentrationsgefälle isoton: auf beiden Seiten ist die Konzentration gleich. hyperton: Konzentration in der Zelle ist höher als außen. NVA Flusssrichtung Lösungsmittel Konzentrationsanstieg Deplasmolyse, da Wasser in die Zelle und nicht in das Medium fließt. hypoton: Konzentration außen ist höher als in der Zelle. Plasmolyse, da Wasser in das Medium und nicht in die Zelle fließt. permeabel: permeabel sagt einfach nur, dass etwas durchlässig ist, es beschreibt auch keinen Vorgang Teilchen Hohe Konzentration Undurchlässig für Teilchen Semipermeable Membran Durchlässig für Lösungsmittel Lösungsmittel Abiblick AbiBlick folgende Fachbegriffe bei Osmose hypoton/hyperton, Konzentrationsgradient semipermeable Membran diffundieren Wassermoleküte, Brown'sche Molekularbewegung, Plasmolyse/ Deplasmolyse Osmose (einseitig gerichtete Diffusion) Biomembran Aufbau und Funktion Aufbau - bilden immer eine geschlossene Struktur (asymmetrisch Aufgebaut) - eine Seite ist dem Zellplasma zugewandt (Plasmatische Seite) - andere Seite - Zellplasma abgewandt (Extra plasmatische Seite) grenzt den Innenraum der Zelle vom Außenraum (Extrazellulärraum) ab - umhüllte Zellorganellen wie Mitochondrien o. Golgi- Apperat - Doppelschicht bestehend aus Phospholipiden, kleine Moleküle unpolarer/hydrophober polarer / hydrophiler Kopfteil Schwanzteil Funktion - Bildung von Kompartimenten (abgegrenzte Räume) > Reaktions- u. Speicherräume entstehen Speicherung diverser Stoffe (Wasser- o. Giftstoffe) ermöglicht Reaktionsabläufe -> Energie umwandlung in Mitochondrien u. Chloroplasten 4 Wiederholung Biomembrane: Aufgabe von Biomembranen kontrollieren Stofftransport in und aus der Zelle Hilfestellung für die klausur folgende Fachbegriffe müssen bei einer Osmose vorhanden sein hypoton/hyperton, Konzentrationsgradient, semipermeable Membran, diffundieren Wassermoleküle, Brown'sche Molekularbewegung, Plasmoly/Deplasmolyse, Osmose(= einseitig gerichtete Diffusion) außere Begrenzung schafft Reaktionsräume fachsprachlicher Zusammenhang unpolar = hydrophob= lipophil polar = hydrophil = lipophob Kopf= hydrophil R Kopf- hydrophil -schwänze= hydrophob Schwänze hydrophob unpolar→ hydrophob= lipophil polar → hydrophil = lipophob Durch neue technische Möglichkeiten wurden weitere Erkenntnisse gewon- nen: Die Dicke der Biomembran und der Proteingehalt unterscheiden sich je nach Zelltyp bzw. Zellkompartiment und Membranproteine weisen neben den hydrophilen auch hydrophobe Außenbereiche auf. Daher stellten Singer und Nicolson die bisherigen Modelle in Frage und erforschten erneut, wie die Proteine in der Biomembran angeordnet sind. Singer und Nicolson entwickelten das Flüssig-Mosaik-Modell einer Biomemb- ran. Sie griffen zurück auf elektronenmikroskopische Aufnahmen von Ergeb- nisse der Gefrierbruchätzung, bei tiefgefrorenen Membranen entlang der Li- pidschicht wie ein Reißverschluss getrennt werden, sodass von der Innen- seite eine Bildaufnahme gemacht werden kann. Nach dem Flüssig-Mosaik- Modell ,,schwimmen" globuläre (rundliche) Proteinmoleküle in einem bimo- lekularen Lipidfilm (Bilayer). Der Lipidfilm verhält sich wie eine zähe zweidi- mensionale Flüssigkeit, dadurch können Lipidmoleküle und Proteine unge- hindert in der Membranebene diffundieren. außen integrales Protein innen Kanal 1 Kanal 11 Das Flüssig-Mosaik-Modell von Singer und Nicolson (1972). integrales Protein Es gibt zwei Typen der Membranassoziation von Proteinen: Integrale, amphi- patische Proteine reichen durch die Membran hindurch: Sie haben hydro- phobe und hydrophile Bereiche. Periphere, hydrophile Proteine, sind der Li- pid-Doppelschicht aufgelagert. → Proteine "schwimmen" in einer mehr oder weniger flüssigen Lipidschicht → beachtliche Beweglichkeit der Lipide und Proteine in der Membran -> Proteine lagern nicht als flächige Schichten auf beiden Seiten der Lipiddoppelschicht, sie liegen unregelmäßig verteilt vor aufgrund dessen Membranmodell Flüssig-Mosaik-Modell -periphare Proteine sind nur lose an die Membranoberfläche gebunden - erste Untersuchungen 1925 → berücksichtigt Proteine → Modell durch Elektronenmikroskopie weitgehend bestätigt -> periphäre Proteine integrale Proteine dringen unterschiedlich tief in die Lipidschicht ein →→ Proteine können sich ganz hindurch ziehen, sie bilden temporare oder permanente "Poren" → es können verschiedene Mengen von Proteinen ein-/angelagert sein (je nach Position der Membranen) außen und innen - keine starre Struktur, "flüssig- kristalliner" Zustand ->erheblicher Anteil von Membran proteinen in roten Blutkörperchen die Lipiddoppelschicht sind nach ihrem Modell auf den hydrophilen Außenseiten Proteine aufgelagert integrale Proteine- Lipid- doppelschicht C -Kohlenhydratketlen Protein mit Pore- Hil m periphere Proteine Danielli und Davson entwickelten ein Modell, nach dem die Membran wie ein Sandwich mit einer Phospholipid-Doppelschicht zwischen zwei Schichten Proteinen aufgebaut ist. Proteinschicht Bimolekulare Lipidschicht Proteinschicht Das Sandwich-Modell von Dayson und Danielli (1936) Sie entwickelten ihr Modell, nachdem in den 20er Jahren mit neuen Techni- ken nachgewiesen worden war, dass wasserlösliche (hydrophile) Proteine in der Biomembran vorkommen. Sie gingen daher der Fragestellung nach, wie die Proteine in der Biomembran angeordnet sind. Sie wussten aus Experi- menten, dass die Köpfe der Phospholipide zwar hydrophil sind, aber die Oberfläche einer künstlichen Membran aus einer Phospholipiddoppelschicht nicht so stark an Wasser haftet wie eine wirkliche biologische Membran. Diesen Unterschied erklärten sie mit der Annahme, dass die Membran auf beiden Seiten von Proteinen bedeckt ist und somit eine Sandwichstruktur auf- weist. Robertson zeigte mit elektronenmikroskopischen Bildaufnahmen von Bio- membranen einen dreischichtigen Aufbau der Biomembran. Durch die Erfin- dung des Elektronenmikroskops war es Robertson möglich zwei äußere Schichten (je 2,5 nm dick) und eine mittlere Schicht (3 nm dick) zu unter- scheiden. Alle untersuchten Membranen, egal ob Plasmamembran, Memb- ranen von Organellen und egal ob von Pflanzen, Tieren oder Mikroorganis- men, sahen immer gleich aus. Daher wurde sie Einheitsmembran genannt. Einheitsmodell → berücksichtigt großen Proteinanteil in der Membran → starkes haften an Wasser →Proteine liegen auf den hydrophilen köpten der Lipide → dunkle doppellinie: Abstand von etwa 6-8nm außerhalb der Zelle Lipide Proteine 个 innerhalb der Zelle