1. BIOMEMBRAN

1. Grundbausteine

 

1.1. Membranlipide:

In wässriger Umgebung wechselwirken die hydrophoben Fettsäurereste stark miteinander

-> Lipiddoppelschicht

 

Hydrophiler Kernbereich: wirkungsvolle

Schranke für Wasser und alle hydrophilen

Molekülen

 

 

 

1.2. Proteine

 

Funktion: Türen, die Molekülen die Passage erlauben. Sogenannte „intelligente Türen“: wählen die Moleküle aus, und befördern sie aktiv

 

 

1.3. Kohlenhydrate

 

Funktion: Erkennung von Zellen auf der Zelloberfläche untereinander

- seitwärts frei beweglich trotz ihrer Dichtigkeit

- Flüssig-Mosaik-Modell (in der zähflüssigen Lipid-Doppelschicht „schwimmen“ zahlreiche Proteine)

 

 

 

 

2. Funktion

 

Vorteile:

 

Cholesterin: funktionsfähig bei niedrigen Temperaturen ohne zu erstarren

 

Optimierung durch längere Ketten und Doppelbindungen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Diffusion vs. Osmose

 

Diffusion = gleichmäßige Verteilung von lösbaren Stoffen im Lösungsmittel

= Moleküle werden durch die Braunsche Molekularbewegung bestimme

Abhängig von

 

Osmose = Diffusion durch eine semipermeable (halbdurchlässig) Membran

Abhängig von

 

Hypertonisch: Die Lösung mit der höheren Konzentration an Gelöstem

Hypotonisch: : Die Lösung mit der geringeren Konzentration an Gelöstem

Isotonisch: Lösungen mit gleicher Konzentration

 

Bei Tieren:

 

Bei Pflanzen:

 

Beispiele:

 

4. Transportmechanismen

Die Biomembran ist semipermeable (selektiv durchlässig)

 

Spezifisches Transportsystem:

Hydrophobe Moleküle im Gegensatz zu wasserlösliche Molekülen und hydratisierte Ionen könne die Lipiddoppelschicht frei passieren

 

4.1. Passiver Transport

Kein Energieaufwand, da entlang Gradient (Diffusion von höheren zur niedrigeren Konzentration bis zum Konzentrationsausgleich)

A)   Diffusion

Kleine unpolare und lipophile Teilchen durchdringen die Membran z.B.  O2

B)   Erleichterte Diffusion

Innenwände des Tunnels tragen polare Gruppen

Beispiel: Aquaporine

Beispiel: Glucose Aufnahme

 

4.2. Aktiver Transport

Energieaufwand (ATP), da Transport gegen Konzentrationsgradienten erfolgt

z.B. Natrium – Kalium – Pumpe

Zellen weisen eine ungleiche Verteilung an Natrium- und Kalium Ionen auf

= pro ATP: 3 Natriumionen aus der Zelle; 2 Kalium Ionen in die Zelle = erfolgt durch Carrierproteine = Änderung der Konformation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3. Transport mit Membranbeteiligung

A) Endocytose

= Aufnahme von Stoffen (Tröpfen und größere Partikel)über Endosome

 

B) Exocytose

= Aufnahme von Stoffen über Endosome

Ein Endosom mit Abfallstoff wadner zur Zellmembran

 

Membranfluss: Ineinander gehen von Membranen