• Wat is het celmembraan?
• Functie van celmembraan
• Celmembraanstructuur
• Actief transport en passief transport
• Endocytose en exocytose

We leggen uit wat het celmembraan is en enkele kenmerken ervan. Daarnaast zijn functie en structuur van deze lipidenlaag.

Het celmembraan heeft een gemiddelde dikte van 7,3 nm3.

Wat is het celmembraan?

Een dubbele laag fosfolipiden die de cellen omringt en begrenst, wordt het celmembraan, plasmamembraan, plasmalemma of cytoplasmatisch membraan genoemd. cellen, het interieur van het exterieur scheiden en de fysieke en chemische balans tussen de omgeving en de cytoplasma van de cel. Het is het buitenste deel van de cel.

Dit membraan is niet zichtbaar voor optische microscoop (ja tegen elektronisch), aangezien het een gemiddelde dikte heeft van 8 nm (1 nm = 10-9 m) en zich in de groenten cellen en in die van paddestoelen, onder de celwand.

Het belangrijkste kenmerk van het celmembraan is de selectieve permeabiliteit, dat wil zeggen het vermogen om de toegang van bepaalde moleculen cel in, waardoor de doorgang van Water, voedingsstoffen of ionische zouten, zodat het cytoplasma zich altijd in de optimale omstandigheden van elektrochemisch potentieel bevindt (negatief geladen), pH of concentratie.

Functie van celmembraan

Het membraan laat de gewenste stoffen door en de ongewenste door.

Het celmembraan vervult de volgende functies:

• Afbakening. Het definieert en beschermt de cel mechanisch en onderscheidt de buitenkant van de binnenkant en de ene cel van de andere. Bovendien is het de eerste verdedigingsbarrière tegen andere binnenvallende agenten.
• Beheer. Zijn selectiviteit maakt het mogelijk om plaats te maken voor de gewenste stoffen in de cel en de toegang tot de ongewenste te weigeren, en dient als communicatie tussen buiten en binnen terwijl het verkeer wordt geregeld.
• Behoud. Door de uitwisseling van vloeistoffen en stoffen, maakt het membraan het mogelijk om de concentratie van water en andere stabiel te houden opgeloste stoffen in het cytoplasma, de pH-waarde en de elektrochemische lading constant houden.
• Communicatie. Het membraan kan reageren op prikkels van buitenaf, informatie doorgeven aan het binnenste van de cel en bepaalde processen in gang zetten, zoals celdeling, beweging cellulair of de scheiding van biochemische stoffen.

Celmembraanstructuur

Lipiden zijn voornamelijk cholesterol, maar ook fosfoglyceriden en sfingolipiden.

Het celmembraan bestaat uit twee lagen van lipiden amfipathisch, waarvan de hydrofiele polaire koppen (affiniteit voor water) in en uit de cel zijn georiënteerd, waardoor hun hydrofobe (waterafstotende) delen in contact blijven, vergelijkbaar met een sandwich. Deze lipiden zijn voornamelijk cholesterol, maar ook fosfoglyceriden en sfingolipiden.

Het bezit ook 20% van eiwit integraal en perifeer, die functies van verbinding, transport, opvang en katalyse vervullen. De integrale membraaneiwitten zijn ingebed in de dubbellaag met hun hydrofiele oppervlakken blootgesteld aan de waterige omgeving en hun hydrofobe oppervlakken in contact met het hydrofobe binnenste van de dubbellaag.

Transmembraaneiwitten zijn integrale eiwitten die de dikte van het membraan volledig overspannen. Perifere membraaneiwitten associëren met het oppervlak van de dubbellaag, binden normaal gesproken aan blootgestelde gebieden van integrale eiwitten en kunnen gemakkelijk worden losgemaakt zonder de membraanstructuur te verstoren. Dankzij hen is er ook celherkenning, een vorm van biochemische communicatie.

Ten slotte bevat het celmembraan koolhydraatcomponenten (suikers), ofwel polysachariden of oligosachariden, die zich aan de buitenkant van het membraan bevinden en een glycocalyx vormen. Deze suikers vertegenwoordigen slechts 8% van het droge gewicht van het membraan en dienen als ondersteunend materiaal, als identificatiemiddel in intercellulaire communicatie en als bescherming van het celoppervlak tegen mechanische en chemische agressies.

Actief transport en passief transport

De membranen vormen compartimenten binnen de eukaryotische cellen Ze maken een verscheidenheid aan afzonderlijke functies mogelijk. Bovendien dienen ze als oppervlakken voor biochemische reacties.

Veel ionen en kleine moleculen bewegen door biologische membranen door passief transport (zonder energieverbruik) en door actief transport (met energieverbruik).

Diffusie is de netto beweging van een stof langs de concentratiegradiënt van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie.

Passief transport door de lipidedubbellaag wordt eenvoudige diffusie genoemd en het transport via ionenkanalen en membraaneiwitten wordt gefaciliteerde diffusie genoemd.

De osmose Het is een soort diffusie waarbij watermoleculen door een semi-permeabel membraan gaan van een gebied met een hogere effectieve concentratie water naar een gebied waar hun effectieve concentratie lager is.

Bij actief transport verbruikt de cel metabolische energie om ionen of moleculen over een membraan te verplaatsen, tegen een concentratiegradiënt in.

Primair actief transport, ook wel direct actief transport genoemd, gebruikt metabolische energie rechtstreeks om moleculen door het membraan te transporteren. De natrium-kaliumpomp gebruikt bijvoorbeeld ATP om natriumionen uit de cel en kaliumionen de cel in te pompen.

Bij cotransport, ook wel indirect actief transport genoemd, worden twee opgeloste stoffen tegelijkertijd overgedragen. Een aangedreven ATP-pomp handhaaft een concentratiegradiënt. Dus een dragereiwit cotransporteert twee opgeloste stoffen. Een opgeloste stof beweegt langs zijn concentratiegradiënt en gebruikt de vrijgekomen energie om een ​​andere opgeloste stof tegen zijn concentratiegradiënt in te bewegen.

Endocytose en exocytose

Bij endocytose worden de stoffen in de cel opgenomen.

Sommige van de grotere materialen, zoals grote moleculen, deeltjes van voedsel of zelfs kleine cellen, ze bewegen zich ook in of uit cellen. Ze worden overgedragen door exocytose en endocytose. Net als bij actief transport, vereisen deze processen een directe besteding van energie uit de cel. Dit gebeurt door de vorming van blaasjes in het celmembraan die, afhankelijk van of ze binnenkomen of vertrekken, het gewenste materiaal laten oplossen in het celmembraan. cytoplasma of integendeel, in de omgeving.

• Bij exocytose. Een cel verdrijft stoffen afval- of secretieproducten (zoals hormonen) door een blaasje te versmelten met het plasmamembraan.
• Bij endocytose. De materialen worden in de cel opgenomen. Verschillende soorten endocytose-mechanismen werken in biologische systemen, waaronder fagocytose, pinocytose en receptor-gemedieerde endocytose.
  • Bij pinocytose ("drinkende cellen"). De cel neemt de opgeloste stoffen op.
  • Bij receptor-gemedieerde endocytose.Specifieke moleculen combineren met receptoreiwitten op het plasmamembraan. Receptor-gemedieerde endocytose is het belangrijkste mechanisme waardoor eukaryote cellen macromoleculen opnemen.
  • Bij fagocytose (letterlijk, "cellen eten"). De cel neemt grote deeltjes vaste stoffen op als voedsel of bacteriën. Dit laatste is van vitaal belang in het geval van bepaalde cellen en eencellige organismen die het materiaal opslokken (in hun membraan wikkelen) voeding.