Was ist die Funktion der Zellmembran?
Die Hauptfunktion der Zellmembran besteht darin, den Zellinhalt einzukapseln. Es enthält alle Strukturen einer Zelle. Zu seinen sekundären Funktionen gehört die Regulierung, welche Moleküle und Substanzen in die Zelle und ihren Wasserhaushalt gelangen und aus ihnen austreten können. Die Grundfunktionen ähneln denen einer mittelalterlichen Stadtmauer, die eine Stadt umgibt.
Prokaryontische und eukaryontische Zellen weisen geringe Unterschiede in ihrer Membranstruktur auf, die Funktion der Zellmembran ändert sich jedoch nicht. Die grundlegende Membranstruktur oder Plasma besteht aus Proteinen und Lipiden. Die Membran besteht im Wesentlichen aus zwei Schichten von Phospholipiden, die hintereinander angeordnet sind, sodass ihre Schwänze ineinander greifen. Die Innen- und Außenflächen der Membran bestehen hauptsächlich aus Phospholipidköpfen. Die Oberflächen werden gelegentlich von proteinbildenden Kanälen oder Transmembranproteinen und peripheren Proteinen unterbrochen.
Die erste Funktion der Zellmembran besteht darin, das Zytoplasma zu enthalten. Dies schließt das flüssige Cytosol, das Nukleinsäurematerial wie die Desoxyribonukleinsäure (DNA) und beliebige Organellen wie die Mitochondrien ein. Es verankert die Zelle auch an der Zellwand und an umgebenden Geweben, um der Zelle die Form zu geben.
Es gibt fünf Möglichkeiten, wie Moleküle und Substanzen in die Zelle gelangen oder diese verlassen können, da sie die zentrale Funktion der Zellmembran erfüllen. Drei dieser Mittel sind passiv und zwei sind aktiv. Die passiven Transportmittel sind Lipiddiffusion, Osmose und passiver Transport. Die beiden aktiven Mittel sind aktiver Transport und Vesikel.
Die Lipiddiffusion tritt auf, wenn ein bestimmter Lipidtyp auf die Zellmembran trifft. Lipidlösliche Moleküle wie Steroide können durch die Membran diffundieren. In diesen Fällen ist es so, als ob die Membran nicht existiert.
Die Funktion der Zellmembran ist auch während der Osmose fast nicht gegeben. Osmose ist die Bewegung von Wasser in und aus einer Zelle. Diese Wasserbewegung geschieht auf natürliche Weise, um die Lösungskonzentration des Wassers auszugleichen. Wenn eine Lösung zu viele gelöste Stoffe wie Proteine enthält, wandert Wasser aus einem weniger konzentrierten Bereich auf natürliche Weise in die dicht konzentrierte Lösung.
Passiver Transport und aktiver Transport beruhen auf Proteinen in der Lipidmembran. Während des passiven Transports können bestimmte Moleküle ohne Aktivierung oder Einladung durch die Transmembranproteine diffundieren. Wenn die Zelle bestimmte Moleküle in die Zelle bringen muss, verwendet der aktive Transport ein Proteinpumpenmolekül und ein Enzym.
Ein Vesikel ist ein weiterer Weg, um bestimmte Moleküle in die Zelle zu bringen, ohne dafür ein Protein zu verwenden. Das Molekül bindet sich an die Zellmembran und dann umschließt sich die Membran um das Molekül. Dieses eingeschlossene Molekül wird Vesikel genannt. Das Vesikel löst sich von der Membran, so dass es sich in der Zelle befindet, wo es das Molekül verdaut und seine Bestandteile in das Zytoplasma abgibt.