Plasmamembran: Struktur, Funktionen und Transport

Plasmamembran: Struktur und Funktion

Die Plasmamembran schützt die Zelle, verleiht ihr Form und Festigkeit und ermöglicht den Ein- und Austritt bestimmter Stoffe. Es gibt zwei Hauptmodelle:

• Daniel-Davson-Modell: Proteine befinden sich in Blöcken oder in internen oder externen Schichten, getrennt durch eine Lipiddoppelschicht, vorwiegend aus Phospholipiden, die bipolar sind.
• Singer-Nicholson-Modell (Flüssig-Mosaik-Modell): Proteine sind in die Phospholipid-Doppelschicht eingebettet. Einige kleine Proteine befinden sich an der Außen- und Innenseite. Die Membran enthält auch einen kleinen Anteil an Kohlenhydraten, die Komplexe mit Proteinen und Lipiden bilden. Transmembranproteine bilden Poren, durch die kleinere Moleküle ein- und austreten können. Die Membran ist nicht starr, sondern beweglich.

Transportmechanismen der Plasmamembran

Glossar

• ATP (Adenosintriphosphat): Die wichtigste chemische Verbindung in lebenden Systemen zur Energiespeicherung. ATP besteht aus Adenin, Ribose und drei Phosphatgruppen.
  Formel: C₁₀H₁₆N₅O₁₃P₃
• Natrium-Kalium-Pumpe: Ein Mechanismus, der mithilfe von Energie aus ATP die ursprüngliche Konzentration von Natrium und Kalium nach der Übertragung von Nervenimpulsen wiederherstellt.
• Diffusion: Die spontane Bewegung von Partikeln von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedriger Konzentration.
• Endozytose: (griechisch endon = innen; kytos = Zelle) Die Aufnahme von Material von außerhalb der Zelle durch Bildung einer Vesikel in der Plasmamembran. Dazu gehören:
  1. Phagozytose
  2. Pinozytose
  3. Rezeptorvermittelte Endozytose
• Exozytose: Ein Prozess, bei dem eine Vesikel mit der Plasmamembran fusioniert und ihren Inhalt nach außen abgibt.
• Phagozyten: (griechisch phagein = fressen; kytos = Zelle) Zellen, die Partikel aufnehmen und zerstören.
• Phagozytose: Eine Form der Endozytose, bei der Zellen (Fresszellen) Partikel (einschließlich Bakterien) aufnehmen.
• Glykolyse: Ein universeller zellulärer Stoffwechselweg, bei dem Glucose (6 C-Atome) in zwei Moleküle Pyruvat (3 C-Atome) umgewandelt wird. Dabei werden ATP und NADH produziert.
• Homöostase: (griechisch homos = gleich; stasis = Zustand) Die Fähigkeit, ein relativ konstantes inneres Milieu aufrechtzuerhalten.
• Osmose: (griechisch osmos = Impuls) Die Bewegung von Wassermolekülen durch eine Membran aufgrund von Unterschieden in der Konzentration gelöster Stoffe. Wasser bewegt sich von Bereichen hoher Wasserkonzentration/niedriger Konzentration gelöster Stoffe zu Bereichen niedriger Wasserkonzentration/hoher Konzentration gelöster Stoffe.
• Aktiver Transport: Der Transport von Molekülen gegen einen Konzentrationsgradienten (von Bereichen niedriger Konzentration zu Bereichen hoher Konzentration) mithilfe von Membranproteinen und Energie aus ATP.
• Passiver Transport: Die Diffusion durch die Zellmembran ohne Energieaufwand der Zelle.
• Vakuolen: Membranumschlossene Räume in den meisten tierischen und pflanzlichen Zellen, die Abfallstoffe lagern und Nahrung speichern.
• Vesikel: Kleine, membranumschlossene Räume in den meisten tierischen und pflanzlichen Zellen, die Makromoleküle transportieren.