Plasmamembran: Aufbau, Zusammensetzung und Fluidität

Plasmamembran: Aufbau und Zusammensetzung

Lipide der Zellmembran

Die Membranen aller eukaryotischen Zellen bestehen aus drei Hauptarten von Lipiden: Phospholipiden, Glykolipiden und Sterolen (Esterole). Alle diese Moleküle sind amphipathisch. Sie bilden in wässriger Umgebung Lipiddoppelschichten. Ein geladener Teil des Moleküls interagiert mit dem Wasser, während der andere Teil wasserabweisend ist.

Bewegung der Membranlipide

Die Lipide in der Membran können verschiedene Bewegungen ausführen:

• Rotation: Die Drehung des Lipidmoleküls um seine eigene Achse.
• Laterale Diffusion: Das Lipidmolekül kann sich innerhalb der Doppelschicht seitlich bewegen. Dies ist die häufigste Bewegung.
• Flip-Flop-Bewegung: Die Bewegung von einer Schicht zur anderen. Diese Bewegung ist seltener und erfordert Energie.

Faktoren der Membranfluidität

Die Fluidität der Membranen hängt von mehreren Faktoren ab:

• Temperatur: Die Fluidität steigt mit zunehmender Temperatur.
• Ungesättigte Lipide und kurze Ketten: Ihre Anwesenheit führt zu einem Anstieg der Fluidität.
• Cholesterin: Cholesterin härtet die Membranen, reduziert ihre Permeabilität und verringert die Fließfähigkeit.

Die Fluidität ist entscheidend für die zelluläre Kommunikation, den Transport und die Immunantwort der Membran.

Membranproteine und ihre Funktionen

Proteine erfüllen spezifische Funktionen und sind charakteristisch für jede Spezies. Sie besitzen laterale Beweglichkeit. Die meisten haben eine kugelförmige Struktur und können wie folgt eingestuft werden:

• Transmembranproteine: Dies sind Proteine, die die gesamte Membran durchspannen.
• Periphere Proteine: Sie befinden sich an der Oberfläche der Membran.

Kohlenhydrate (Glúcidos) und der Glykokalix

Kohlenhydrate bilden normalerweise Glykoproteine und Glykolipide (Oligosaccharide). Sie befinden sich auf der extrazellulären Seite und bilden den Glykokalix.

Funktionen des Glykokalix

Zu den Funktionen des Glykokalix gehören:

• Schutz der Zelloberfläche.
• Beteiligung an der extrazellulären Matrix.
• Erhöhung der Viskosität.
• Beteiligung an der zellulären Erkennung, was für die Embryonalentwicklung wichtig ist.
• Beitrag zur Erkennung und Fixierung bestimmter Substanzen.

Struktur: Das Fluid-Mosaik-Modell

Das allgemein akzeptierte Modell ist das Fluid-Mosaik-Modell. In diesem Modell wird die Membran als ein fluides Mosaik betrachtet, in dem die Lipiddoppelschicht das Grundgerüst bildet und die Proteine darin eingelagert sind. Lipide und Proteine sind mosaikartig angeordnet. Die Membranen sind asymmetrische Strukturen, das heißt, die Außenseite unterscheidet sich von der Innenseite.