Die Typstruktur der Zellmembran besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht zwischen zwei Proteinschichten, die sich auf Höhe der Trennflächen zwischen der inneren und der äußeren Phase der Zelle befinden. Die Lipidschicht ist bimolekular, wobei die polaren Gruppen der Proteinschicht zugewandt sind, während die apolaren Gruppen einer Isolationsfunktion zugewandt sind.
Die nur 90 A dicken Zellmembranen sind unter dem Durchlichtmikroskop nicht sichtbar. Vor dem Aufkommen der Elektronenmikroskopie gingen die Zytologen davon aus, dass die Zelle von einem unsichtbaren Film umgeben war, da bei einem Bruch dieses hypothetischen Films ein Entweichen des Zellinhalts zu erkennen war. Heute kann mit dem Elektronenmikroskop die Membran als dünne doppelte durchgehende Linie sichtbar gemacht werden. Nach aktuellen Hypothesen besteht die Membran im Wesentlichen aus Phospholipid- und Cholesterinmolekülen, die so angeordnet sind, dass ihre hydrophoben Schwänze nach innen weisen .
Die Polypeptidketten der Membranproteinmoleküle verlaufen senkrecht zu den Lipidmolekülen und es wird angenommen, dass sie den Zusammenhalt zwischen den verschiedenen Teilen der Plasmamembran aufrechterhalten.
Die membranartige Struktur erfüllt die Aufgabe, die zelluläre Umgebung von der extrazellulären, den Zellkern vom Zytoplasma und auch das Material innerhalb der verschiedenen Organellen von der zytoplasmatischen Matrix trennen zu müssen.
In jeder Zelle, jedem Tier oder jeder Pflanze weist die periphere Schicht des Protoplasmas die morphologischen und funktionellen Eigenschaften einer Membran auf, die zwei verschiedene Umgebungen trennt, die mit Lösungen identifiziert werden können, die unterschiedliche chemisch-physikalische Eigenschaften und Zusammensetzungen aufweisen. Die Funktion dieses Diaphragmas besteht darin, den Durchtritt von Wasser und anderen kleinen gelösten Stoffen in die Zelle zu ermöglichen, während es hochmolekularen Stoffen entgegenwirkt. Im Allgemeinen wird die Richtung des Flusses durch die Konzentration der Zusammensetzung der Lösung an den Seiten der Membran bestimmt. Der Fluss erfolgt immer im Vers von der am stärksten verdünnten Lösung zur am stärksten konzentrierten: Er neigt dazu, die beiden Konzentrationen auszugleichen und hört auf, wenn die Gleichheit erreicht ist . Der Druck, der erforderlich ist, um diese Bewegung vollständig zu stoppen, wird als osmotischer Druck bezeichnet. Es ist umso größer, je konzentrierter die Lösung ist.
Die Zellmembran ist keine ideale semipermeable Membran, da sie für einige, aber nicht alle vorhandenen gelösten Stoffe undurchlässig ist. Die Durchlässigkeit der Membran für gelöste Stoffe hängt nicht ausschließlich von ihren chemisch-physikalischen Strukturmerkmalen ab, sondern weitgehend von Phänomenen, die eng mit dem Zellstoffwechsel zusammenhängen.
Die Zellen sind in Bezug auf ihr Verhalten in Bezug auf osmotischen Druck und Umgebungsdruck in poichilosmotische und omiosmotische unterteilt. Die ersteren haben einen osmotischen Druck, der dem ihrer Umgebung entspricht oder fast diesem entspricht, die letzteren können einen osmotischen Druck in einem weiten Bereich von Werten aufrechterhalten, der sich stark von den Umweltwerten unterscheidet. Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaften des Verhaltens von tierischen und pflanzlichen Zellen schuf J. Traube einen speziellen Apparat, der genau aus einer semipermeablen Membran bestand und das Verhalten lebender Zellen vor gegebenen Lösungen künstlich reproduzieren musste. Anfangs wurde als Membran ein Kupferferrocyanidfilm verwendet; anschließend wurden semipermeable Membranen eingeführt, mit denen das Ausmaß erheblicher osmotischer Drücke festgestellt werden konnte.
Schließlich kann festgestellt werden, dass der Durchtritt der verschiedenen Substanzen durch die Plasmamembran durch einfache Diffusion, erleichterte oder durch aktiven Transport erfolgen kann.
Einfache Diffusion: passiver Transport durch die Lipiddoppelschicht. Diffusion ist die Bewegung von Molekülen von einem Bereich zu einem anderen aufgrund ihrer zufälligen thermischen Bewegung. Bei der einfachen Diffusion wird die Permeabilität der Membran durch die folgenden Faktoren bestimmt: (a) die Fettlöslichkeit der diffundierenden Substanz, (b) die Größe und Form der diffundierenden Moleküle, (c) die Temperatur und (d) die Dicke der Membran .
Erleichterte Diffusion: passiver Transport durch Membranproteine. Die erleichterte Diffusion wird durch zwei Arten von Transportproteinen bewirkt: (a) Transporter, die die Moleküle auf einer Seite der Membran binden und dank einer Konformationsmodifikation auf der anderen Seite transportieren, und (b) Kanäle, die Poren bilden, die sich ausdehnen von einer Seite der Membran zur anderen. Bei der erleichterten Diffusion wird die Permeabilität der Membran durch zwei Faktoren bestimmt: (a) die Transportgeschwindigkeit der einzelnen Transporter oder Kanäle und (b) die Anzahl der in der Membran vorhandenen Förderer oder Kanäle.
Aktiver Verkehr. Es gibt zwei Hauptarten des aktiven Transports: den aktiven Primärtransport, bei dem ATP oder andere Formen chemischer Energie verwendet werden, und den sekundären Aktivtransport, bei dem der elektrochemische Gradient eines Stoffes als Energiequelle verwendet wird, um den aktiven Transport eines hohen Stoffes zu induzieren.
Klicken Sie auf die Namen der verschiedenen Organellen, um die detaillierte Analyse zu lesen
Bild von www.progettogea.com genommen
Herausgegeben von: Lorenzo Boscariol
