Was ist eine Plasmamembran?
Die Plasmamembran, auch Zellmembran genannt, ist ein wesentlicher Bestandteil der Zelle, der die inneren Bestandteile der Zelle umschließt und nur bestimmten Teilen der Außenumgebung den Zutritt ermöglicht. Diese Membran ist einer der wenigen Teile, die prokaryotische, eukaryotische, pflanzliche und tierische Zellen gemeinsam haben. Die Plasmamembran ist weit mehr als eine einfache Barriere. Es steuert, was sich in die Zelle hinein und aus ihr heraus bewegt, und regelt viele der Interaktionen, die zwischen einer Zelle und ihrer Umgebung stattfinden. Die Membran besteht aus vielen verschiedenen Molekülen und Proteinen, die sich etwas flüssig bewegen, was zur Beschreibung der Plasmamembran als "flüssiges Mosaik" führt.
Die am häufigsten vorkommenden Moleküle in der Plasmamembran sind Phospholipide, die aus einem hydrophoben, "wassergefährdenden" Schwanz und einem hydrophilen, "wasserliebenden" Kopf bestehen. Zwei Schichten von Phospholipiden, die mit den hydrophoben Schwänzen auf der Innenseite angeordnet sind, bilden eine Phospholipiddoppelschicht, die die Primärstruktur der Membran bereitstellt. Diese Doppelschicht verhindert, dass große Substanzen oder besonders polare Substanzen passiv durch die Zellmembran diffundieren.
Viele Proteine, die den Transport großer oder polarer Substanzen durch die Membran ermöglichen, sind in die Phospholipiddoppelschicht eingebettet. Einige erlauben die passive Diffusion von Substanzen in und aus der Zelle; Dies erfordert keine Energie. Andere transportieren aktiv Substanzen von einer Seite der Membran zur anderen. Dieser Vorgang, allgemein als aktiver Transport bezeichnet, erfordert einen geringen Energieaufwand. Nicht alle Substanzen können sich jederzeit in die Plasmamembran hinein und aus ihr heraus bewegen, so dass von einer "selektiven Permeabilität" gesprochen wird.
Die Plasmamembran spielt auch eine wichtige Rolle beim Positionieren, Verankern und Formen der Zelle, während benachbarte Zellen verbunden werden. Extrazelluläre Strukturkomponenten, die die extrazelluläre Matrix bilden, verbinden sich an ihrer Zellmembran mit einer Zelle. Zellwände, die Pflanzenzellen sowie einigen Bakterien und anderen kleinen Organismen Festigkeit verleihen, neigen auch dazu, sich mit der Plasmamembran einer Zelle zu verbinden.
Zelluläre Kommunikation ist eine weitere wichtige Funktion der Plasmamembran. In der Membran eingebettete Proteine und Proteinrezeptoren können chemische Signale senden und empfangen. Einige dieser Signale veranlassen Zellen zu einer bestimmten Aktion, beispielsweise zum Absorbieren oder Austreiben bestimmter Substanzen. Andere chemische Signale dienen als Identifikationsmechanismen und ermöglichen es den Zellen, sich gegenseitig zu erkennen. Dies ist besonders wichtig für das Immunsystem, damit die körpereigene Immunantwort nur auf schädliche Zellen abzielt und die normalen Zellen des Körpers nicht schädigt.