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Biologie

Zellbiologie (cytologie)

Membran

Flüssig mosaik modell

1.804

•

1. März 2021

•

4 Seiten

Entdecke die Welt der Membranmodelle: Flüssig-Mosaik, Sandwich und mehr!

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StudyWithSara

@studywithsara

Das Flüssig-Mosaik-Modell der Zellmembran und seine Entwicklung

Die Entwicklung des... Mehr anzeigen

● Wochenplan 8.02-12.02.2021 Stellen Sie die drei relevantesten Vorgängermodelle des Flüssig- Mosaik- Modells dar und unterstützen Sie ihre

Neue Erkenntnisse und Modellentwicklung

Die Entwicklung neuer Membranmodelle wurde durch fortschreitende wissenschaftliche Erkenntnisse vorangetrieben. Jedes neue Modell basierte auf den Schwächen des vorherigen und integrierte neue Beobachtungen.

Langmuirs Modell wurde verworfen, da es nicht erklären konnte, wie Zellmembranen auf beiden Seiten von wässrigen Lösungen umgeben sein können. Dies führte zum Gorter und Grendel Experiment, das die Existenz einer Lipiddoppelschicht nachwies.

Definition: Das Gorter und Grendel Modell postulierte eine Lipiddoppelschicht als Grundstruktur der Zellmembran.

Das Davson-Danielli Modell wurde entwickelt, nachdem chemische Analysen zeigten, dass Membranen sowohl aus Lipiden als auch aus Proteinen bestehen. Es hatte jedoch mehrere Schwächen:

  1. Es konnte die unterschiedlichen Mengenverhältnisse von Lipiden und Proteinen in verschiedenen Membranen nicht erklären.
  2. Es berücksichtigte nicht, dass viele Membranproteine sowohl hydrophile als auch hydrophobe Bereiche haben.
  3. Es konnte die Unterschiede in der Zusammensetzung und dem Aussehen verschiedener Membranen nicht erklären.

Highlight: Die Kritik am Sandwich-Modell Biomembran führte zur Entwicklung des Flüssig-Mosaik-Modells durch Singer und Nicolson.

● Wochenplan 8.02-12.02.2021 Stellen Sie die drei relevantesten Vorgängermodelle des Flüssig- Mosaik- Modells dar und unterstützen Sie ihre

Erweiterungen des Flüssig-Mosaik-Modells

Das Flüssig-Mosaik-Modell von Singer und Nicolson wurde seit seiner Veröffentlichung mehrfach erweitert, um neue experimentelle Befunde zu berücksichtigen.

Eine wichtige Erweiterung betraf die Erkennung zwischen Zellen. Es wurde festgestellt, dass Kohlenhydratketten an der Membranoberfläche gebunden sind und etwa 10% der Masse der Plasmamembran ausmachen. Diese Kohlenhydrate sind an Glykoproteine und Glykolipide gebunden und spielen eine wichtige Rolle bei der Zellerkennung.

Example: Spermien erkennen Eizellen und das Immunsystem unterscheidet zwischen fremden und körpereigenen Zellen anhand spezifischer Kohlenhydratmuster.

Eine weitere Beobachtung, die zur Erweiterung des Modells führte, war die asymmetrische Verteilung von Proteinen in der Membran. So finden sich bestimmte Proteine in Epithelzellen nur auf der dem Darminneren zugewandten Seite.

Highlight: Die asymmetrische Proteinverteilung widerspricht der ursprünglichen Annahme des Flüssig-Mosaik-Modells, dass sich Proteine frei in der Lipiddoppelschicht bewegen können.

Das erweiterte Modell berücksichtigt auch, dass die Beweglichkeit von Proteinen durch verschiedene Mechanismen eingeschränkt wird:

  1. Tight Junctions begrenzen den Bewegungsbereich von Proteinen.
  2. Proteine können Aggregate bilden, die sich aufgrund ihrer Größe nur langsam bewegen.
  3. Einige Proteine sind an Makromoleküle gebunden und dadurch fixiert.
  4. Cytoskelettfasern auf der cytoplasmischen Seite können mit Membranproteinen interagieren und deren Bewegung einschränken.

Vocabulary: Protein island Modell - Eine Erweiterung des Flüssig-Mosaik-Modells, die die eingeschränkte Beweglichkeit und Clusterbildung von Membranproteinen berücksichtigt.

Diese Erweiterungen machen das Flüssig-Mosaik-Modell zu einem komplexeren, aber realistischeren Bild der Zellmembran.

● Wochenplan 8.02-12.02.2021 Stellen Sie die drei relevantesten Vorgängermodelle des Flüssig- Mosaik- Modells dar und unterstützen Sie ihre

Funktionelle Bedeutung der Membranstruktur

Die Erweiterungen des Flüssig-Mosaik-Modells haben wichtige funktionelle Implikationen:

  1. Zellerkennungsmechanismen: Die spezifischen Kohlenhydratmuster an der Zelloberfläche ermöglichen die gegenseitige Erkennung von Zellen. Example: Spermien erkennen Eizellen anhand ihrer spezifischen Oberflächenstrukturen.
  2. Immunologische Funktionen: Das Immunsystem nutzt die Kohlenhydratmuster zur Unterscheidung zwischen körpereigenen und fremden Zellen.
  3. Zellpolarität: Die asymmetrische Verteilung von Membranproteinen, wie bei Epithelzellen im Darm, ermöglicht die Ausbildung von Zellpolarität.
  4. Regulierte Proteinverteilung: Die eingeschränkte Beweglichkeit von Proteinen in der Membran erlaubt eine gezielte Verteilung und Funktion von Membranproteinen.

Diese Erkenntnisse verdeutlichen, wie die komplexe Struktur der Zellmembran verschiedene zelluläre Funktionen ermöglicht und reguliert. Sie unterstreichen die Bedeutung der Entwicklung der Zellmembranmodelle für unser Verständnis zellulärer Prozesse und zeigen, wie wichtig die kontinuierliche Forschung und Verfeinerung wissenschaftlicher Modelle ist.

● Wochenplan 8.02-12.02.2021 Stellen Sie die drei relevantesten Vorgängermodelle des Flüssig- Mosaik- Modells dar und unterstützen Sie ihre

Vorgängermodelle des Flüssig-Mosaik-Modells

Das Flüssig-Mosaik-Modell der Zellmembran basiert auf mehreren Vorgängermodellen, die schrittweise entwickelt wurden. Drei besonders relevante Modelle sind:

  1. Langmuirs einfache Phospholipidschicht 19171917
  2. Gorter und Grendels Lipiddoppelschicht 19251925
  3. Davson-Danielli Sandwich-Modell 19351935

Langmuir verwendete Phospholipide mit polarem Kopf und unpolarem Schwanz. Er vermutete, dass diese auf einer Wasseroberfläche schwimmen, wobei der hydrophile Teil dem Wasser zugewandt ist und der lipophile Teil aus dem Wasser herausragt. So stellte er künstliche Phospholipidmembranen her.

Highlight: Langmuirs Modell legte den Grundstein für das Verständnis der Membranstruktur, berücksichtigte aber noch nicht die Proteine einer Biomembran.

Das Gorter und Grendel Modell erweiterte Langmuirs Ansatz zu einer Lipiddoppelschicht. Sie ordneten die Phospholipide so an, dass die hydrophoben Teile im Inneren der Membran sind, während die hydrophilen Teile nach außen zeigen.

Vocabulary: Bilayer-Modell - Ein Modell der Zellmembran, das aus zwei Schichten von Phospholipiden besteht.

Das Sandwich-Modell von Davson und Danielli fügte dem Bilayer-Modell Proteine hinzu. Sie postulierten, dass die Lipid-Doppelschicht beidseitig von einer starren Proteinschicht bedeckt ist. Dieses Modell wurde durch frühe elektronenmikroskopische Aufnahmen unterstützt.

Example: Das Sandwich-Modell Biomembran ähnelt einem Sandwich, bei dem die Lipidschicht das "Fleisch" und die Proteinschichten das "Brot" darstellen.



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4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Zellbiologie (cytologie)

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Flüssig mosaik modell

 

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1. März 2021

•

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Das Flüssig-Mosaik-Modell der Zellmembran und seine Entwicklung

Die Entwicklung des Flüssig-Mosaik-Modells der Zellmembran war ein schrittweiser Prozess, der auf verschiedenen Erkenntnissen und Experimenten basierte. Wichtige Meilensteine waren:

  • Die Vorgängermodelle des Flüssig-Mosaik-Modellswie Langmuirs Phospholipidschicht, Gorter und Grendels Lipiddoppelschicht und das... Mehr anzeigen

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Neue Erkenntnisse und Modellentwicklung

Die Entwicklung neuer Membranmodelle wurde durch fortschreitende wissenschaftliche Erkenntnisse vorangetrieben. Jedes neue Modell basierte auf den Schwächen des vorherigen und integrierte neue Beobachtungen.

Langmuirs Modell wurde verworfen, da es nicht erklären konnte, wie Zellmembranen auf beiden Seiten von wässrigen Lösungen umgeben sein können. Dies führte zum Gorter und Grendel Experiment, das die Existenz einer Lipiddoppelschicht nachwies.

Definition: Das Gorter und Grendel Modell postulierte eine Lipiddoppelschicht als Grundstruktur der Zellmembran.

Das Davson-Danielli Modell wurde entwickelt, nachdem chemische Analysen zeigten, dass Membranen sowohl aus Lipiden als auch aus Proteinen bestehen. Es hatte jedoch mehrere Schwächen:

  1. Es konnte die unterschiedlichen Mengenverhältnisse von Lipiden und Proteinen in verschiedenen Membranen nicht erklären.
  2. Es berücksichtigte nicht, dass viele Membranproteine sowohl hydrophile als auch hydrophobe Bereiche haben.
  3. Es konnte die Unterschiede in der Zusammensetzung und dem Aussehen verschiedener Membranen nicht erklären.

Highlight: Die Kritik am Sandwich-Modell Biomembran führte zur Entwicklung des Flüssig-Mosaik-Modells durch Singer und Nicolson.

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Erweiterungen des Flüssig-Mosaik-Modells

Das Flüssig-Mosaik-Modell von Singer und Nicolson wurde seit seiner Veröffentlichung mehrfach erweitert, um neue experimentelle Befunde zu berücksichtigen.

Eine wichtige Erweiterung betraf die Erkennung zwischen Zellen. Es wurde festgestellt, dass Kohlenhydratketten an der Membranoberfläche gebunden sind und etwa 10% der Masse der Plasmamembran ausmachen. Diese Kohlenhydrate sind an Glykoproteine und Glykolipide gebunden und spielen eine wichtige Rolle bei der Zellerkennung.

Example: Spermien erkennen Eizellen und das Immunsystem unterscheidet zwischen fremden und körpereigenen Zellen anhand spezifischer Kohlenhydratmuster.

Eine weitere Beobachtung, die zur Erweiterung des Modells führte, war die asymmetrische Verteilung von Proteinen in der Membran. So finden sich bestimmte Proteine in Epithelzellen nur auf der dem Darminneren zugewandten Seite.

Highlight: Die asymmetrische Proteinverteilung widerspricht der ursprünglichen Annahme des Flüssig-Mosaik-Modells, dass sich Proteine frei in der Lipiddoppelschicht bewegen können.

Das erweiterte Modell berücksichtigt auch, dass die Beweglichkeit von Proteinen durch verschiedene Mechanismen eingeschränkt wird:

  1. Tight Junctions begrenzen den Bewegungsbereich von Proteinen.
  2. Proteine können Aggregate bilden, die sich aufgrund ihrer Größe nur langsam bewegen.
  3. Einige Proteine sind an Makromoleküle gebunden und dadurch fixiert.
  4. Cytoskelettfasern auf der cytoplasmischen Seite können mit Membranproteinen interagieren und deren Bewegung einschränken.

Vocabulary: Protein island Modell - Eine Erweiterung des Flüssig-Mosaik-Modells, die die eingeschränkte Beweglichkeit und Clusterbildung von Membranproteinen berücksichtigt.

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  2. Immunologische Funktionen: Das Immunsystem nutzt die Kohlenhydratmuster zur Unterscheidung zwischen körpereigenen und fremden Zellen.
  3. Zellpolarität: Die asymmetrische Verteilung von Membranproteinen, wie bei Epithelzellen im Darm, ermöglicht die Ausbildung von Zellpolarität.
  4. Regulierte Proteinverteilung: Die eingeschränkte Beweglichkeit von Proteinen in der Membran erlaubt eine gezielte Verteilung und Funktion von Membranproteinen.

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Vorgängermodelle des Flüssig-Mosaik-Modells

Das Flüssig-Mosaik-Modell der Zellmembran basiert auf mehreren Vorgängermodellen, die schrittweise entwickelt wurden. Drei besonders relevante Modelle sind:

  1. Langmuirs einfache Phospholipidschicht 19171917
  2. Gorter und Grendels Lipiddoppelschicht 19251925
  3. Davson-Danielli Sandwich-Modell 19351935

Langmuir verwendete Phospholipide mit polarem Kopf und unpolarem Schwanz. Er vermutete, dass diese auf einer Wasseroberfläche schwimmen, wobei der hydrophile Teil dem Wasser zugewandt ist und der lipophile Teil aus dem Wasser herausragt. So stellte er künstliche Phospholipidmembranen her.

Highlight: Langmuirs Modell legte den Grundstein für das Verständnis der Membranstruktur, berücksichtigte aber noch nicht die Proteine einer Biomembran.

Das Gorter und Grendel Modell erweiterte Langmuirs Ansatz zu einer Lipiddoppelschicht. Sie ordneten die Phospholipide so an, dass die hydrophoben Teile im Inneren der Membran sind, während die hydrophilen Teile nach außen zeigen.

Vocabulary: Bilayer-Modell - Ein Modell der Zellmembran, das aus zwei Schichten von Phospholipiden besteht.

Das Sandwich-Modell von Davson und Danielli fügte dem Bilayer-Modell Proteine hinzu. Sie postulierten, dass die Lipid-Doppelschicht beidseitig von einer starren Proteinschicht bedeckt ist. Dieses Modell wurde durch frühe elektronenmikroskopische Aufnahmen unterstützt.

Example: Das Sandwich-Modell Biomembran ähnelt einem Sandwich, bei dem die Lipidschicht das "Fleisch" und die Proteinschichten das "Brot" darstellen.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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