Zellen von Pflanzen, Pilzen und Tieren bestehen aus drei Bestandteilen wie dem Zellkern, dem Zytoplasma mit darin befindlichen Organellen und Einschlüssen und der Plasmamembran. Der Zellkern ist für die Speicherung des auf der DNA aufgezeichneten genetischen Materials verantwortlich und steuert auch alle Prozesse der Zelle. Das Zytoplasma enthält Organellen, von denen jede ihre eigenen Funktionen hat, wie zum Beispiel die Synthese organischer Substanzen, Zellatmung, Zellverdauung usw. Und auf die letzte Komponente werden wir in diesem Artikel ausführlicher eingehen.
Was ist eine Membran in der Biologie?
Einfach ausgedrückt ist es eine Hülle. Es ist jedoch nicht immer völlig undurchdringlich. Der Transport bestimmter Substanzen durch die Membran ist fast immer erlaubt.
In der Zytologie können Membranen in zwei Haupttypen unterteilt werden. Die erste ist die Plasmamembran, die die Zelle bedeckt. Das zweite sind die Membranen von Organellen. Es gibt Organellen, die eine oder zwei Membranen haben. Einzelmembranen umfassen den Golgi-Komplex, das endoplasmatische Retikulum, Vakuolen und Lysosomen. Plastiden und Mitochondrien gehören zu den Zweimembranern.
Membranen können sich auch in Organellen befinden. Normalerweise sind sie Derivate der inneren MembranZweimembranorganellen.
Wie sind die Membranen von Zweimembranorganellen angeordnet?
Plastiden und Mitochondrien haben zwei Schalen. Die äußere Membran beider Organellen ist glatt, aber die innere bildet die für das Funktionieren des Organoids notwendigen Strukturen.
So hat die Hülle der Mitochondrien Vorsprünge nach innen - Cristae oder Grate. Auf ihnen läuft der für die Zellatmung notwendige Kreislauf chemischer Reaktionen ab.
Derivate der inneren Membran von Chloroplasten sind scheibenförmige Säcke - Thylakoide. Sie werden in Stapeln gesammelt - Körner. Getrennte Grana werden mit Hilfe von Lamellen miteinander kombiniert - lange Strukturen, die auch aus Membranen gebildet werden.
Struktur der Membranen von Einzelmembranorganellen
Diese Organellen haben nur eine Membran. Es ist normalerweise eine glatte Hülle aus Lipiden und Proteinen.
Strukturmerkmale der Plasmamembran der Zelle
Die Membran besteht aus Substanzen wie Lipiden und Proteinen. Die Struktur der Plasmamembran sorgt für ihre Dicke von 7-11 Nanometern. Der Großteil der Membran besteht aus Lipiden.
Die Struktur der Plasmamembran sieht das Vorhandensein von zwei Schichten darin vor. Die erste ist eine Doppelschicht aus Phospholipiden und die zweite eine Schicht aus Proteinen.
Plasmamembranlipide
Lipide, aus denen die Plasmamembran besteht, werden in drei Gruppen eingeteilt: Steroide, Sphingophospholipide und Glycerophospholipide. Das Molekül des letzteren enthält einen dreiwertigen AlkoholrestGlycerin, bei dem die Wasserstoffatome zweier Hydroxylgruppen durch Fettsäureketten und das Wasserstoffatom der dritten Hydroxylgruppe durch einen Phosphorsäurerest ersetzt ist, an dem wiederum der Rest einer der stickstoffh altigen Basen liegt ist angehängt.
Ein Glycerophospholipid-Molekül kann in zwei Teile unterteilt werden: einen Kopf und einen Schwanz. Der Kopf ist hydrophil (d. h. er löst sich in Wasser auf) und der Schwanz ist hydrophob (sie stoßen Wasser ab, lösen sich jedoch in organischen Lösungsmitteln auf). Aufgrund dieser Struktur kann das Molekül der Glycerophospholipide als amphiphil bezeichnet werden, d.h. sowohl hydrophob als auch hydrophil zugleich.
Sphingophospholipide sind den Glycerophospholipiden chemisch ähnlich. Sie unterscheiden sich aber von den oben genannten dadurch, dass sie in ihrer Zusammensetzung anstelle eines Glycerinrestes einen Sphingosinalkoholrest aufweisen. Auch ihre Moleküle haben Köpfe und Schwänze.
Das Bild unten zeigt deutlich die Struktur der Plasmamembran.
Plasmamembranproteine
Bei den Proteinen, aus denen die Plasmamembran besteht, handelt es sich hauptsächlich um Glykoproteine.
Abhängig von ihrer Lage in der Schale können sie in zwei Gruppen eingeteilt werden: peripher und integral. Die ersten sind diejenigen, die sich auf der Oberfläche der Membran befinden, und die zweiten sind diejenigen, die die gesamte Dicke der Membran durchdringen und sich innerhalb der Lipidschicht befinden.
Abhängig von den Funktionen, die Proteine erfüllen, können sie in vier Gruppen eingeteilt werden: Enzyme, Struktur, Transport und Rezeptor.
Alle Proteine, die sich in der Struktur der Plasmamembran befinden, sind chemisch nicht mit Phospholipiden assoziiert. Daher können sie sich in der Hauptschicht der Membran frei bewegen, sich in Gruppen sammeln usw. Deshalb kann die Struktur der Plasmamembran der Zelle nicht als statisch bezeichnet werden. Es ist dynamisch, da es sich ständig ändert.
Welche Rolle spielt die Zellwand?
Die Struktur der Plasmamembran ermöglicht es ihr, fünf Funktionen zu erfüllen.
In erster Linie - Restriktion des Zytoplasmas. Dadurch hat die Zelle eine konstante Form und Größe. Diese Funktion wird dadurch gewährleistet, dass die Plasmamembran stark und elastisch ist.
Die zweite Rolle besteht darin, interzelluläre Kontakte sicherzustellen. Aufgrund ihrer Elastizität können die Plasmamembranen tierischer Zellen an ihren Verbindungsstellen Auswüchse und F alten bilden.
Die nächste Funktion der Zellmembran ist der Transport. Es wird durch spezielle Proteine bereitgestellt. Dank ihnen können die notwendigen Substanzen in die Zelle transportiert und unnötige aus ihr entsorgt werden.
Außerdem erfüllt die Plasmamembran eine enzymatische Funktion. Es kommt auch von Proteinen.
Und die letzte Funktion ist Signal. Da Proteine unter dem Einfluss bestimmter Bedingungen ihre räumliche Struktur verändern können, kann die Plasmamembran Signale an Zellen senden.
Jetzt weißt du alles über Membranen: waseine solche Membran in der Biologie, was sie sind, wie die Plasmamembran und Membranen von Organellen angeordnet sind, welche Funktionen sie erfüllen.
