Zellmembran und Transportmechanismen

Kurz: Die Zellmembran umhüllt jede Zelle und entscheidet, welche Stoffe hinein- oder herausgelangen. Sie besteht aus einer Doppelschicht von Lipiden, in die zahlreiche Proteine eingebettet sind, die gezielten Transport ermöglichen.

Genauer: Das sogenannte Flüssig-Mosaik-Modell beschreibt die Membran als bewegliche Struktur, in der sich Lipide und Proteine innerhalb der Schicht frei bewegen können.

Im Detail

• Lipiddoppelschicht: Phospholipide ordnen sich so an, dass ihre wasserliebenden Köpfe nach außen und innen zeigen, während die wasserabweisenden Schwänze sich in der Mitte treffen.
• Passive Diffusion: Kleine, ungeladene Moleküle wie Sauerstoff oder Kohlendioxid können ohne Energieaufwand direkt durch die Membran wandern (osmose-und-diffusion).
• Kanalproteine: Spezielle Proteine bilden Poren, durch die bestimmte Ionen oder Moleküle gezielt passieren können.
• Aktiver Transport: Gegen ein Konzentrationsgefälle werden Stoffe unter Energieverbrauch (meist ATP) durch Transportproteine in die Zelle gepumpt.
• Endozytose und Exozytose: Größere Partikel oder ganze Zellteile werden durch Einschnürung der Membran aufgenommen oder nach außen abgegeben.
• Natrium-Kalium-Pumpe: Dieses bekannte Transportprotein hält die ungleiche Ionenverteilung zwischen Zellinnerem und Umgebung aufrecht, wichtig für Nervenimpulse.
• Membranfluidität: Die Beweglichkeit der Membran hängt stark von der Temperatur und dem Anteil an Cholesterin in der Lipidschicht ab (zelle-aufbau-und-funktion).