Membranen

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Stofftransporte durch die Membran: Endocytose, Exocytose, Phagacytose, Pinocytose

Darstellung der Membran durch ein Modell: das Flüssig-Mosaik-Modell.

Im Gegensatz zum Darson-Danielli-Modell sieht das Flüssig-Mosaik-Modell ein wenig ungeordneter und weniger ästhetisch schön aus. Die Membran besteht aus einer doppelten Lipidschicht. In die Doppelschicht, welche aus Phosphorlipiden besteht, sind unregelmäßige Membranproteine Eingebettet. Sie tragen zur Oberfläche und Struktur der Membran bei und halten sich mit hydrophoben und hydrophilen Wechselbindungen in der Membran. Die Membran ist an den Köpfchen der Lipide hydrophil, liebt also Wasser und bindet sich nicht an Fett. In der Mitte, also bei dem zusammenfinden der Füßchen, ist die Membran innen drin hydrophob, also fettliebend oder lipophil. Wichtig ist die Tatsache, dass die Membran flüssig bzw. halbwegs flüssig ist. Da diese Membran nicht steif, sondern flüssigen Charakter hat, können die darin befindlichen Strukturen sich frei bewegen.

Das ist unter anderem wichtig für die Funktionsfähigkeit der meisten Carrierproteine, da sie Struktur-umwandlungen durchgehen, während sie Stoffe durch die Membran transportieren. Wäre die sie umgebende Lipidschicht fest, könnten sich die Proteine nicht verformen.

Lipide ordnen sich an

Ein Lipid ist ein Teilchen, welches aus wasserunlöslichen Stoffen besteht. Lipide werden häufig auch als Fette bezeichnet, dies ist allerdings nur eine Untergruppe der Lipide. Lipide können sich entweder als Micellen oder als Doppelschicht anordnen. Die Füße der Lipide, schematisch dargestellt als zwei Striche an einem Kopf, finden sich stets zusammen. Bei einer Doppelschicht sind immer zwei Lipide falsch rum aneinander geheftet, bei den Micellen handelt es sich um eine Art Kreis.

Kompartimentierung: Die Aufgabe der Membran

Biomembranen grenzen unterschiedliche Reaktionsräume voneinander ab. Dadurch können in den unterschiedlichen Räumen verschiedene Reaktionsbedingungen aufgebaut werden, beispielsweise der pH-Wert, die Enzymausstattung oder Konzentrationen anderer Stoffe, oder auch die elektrische Spannung. Der Aufbau eines durch Kompartimentierung entstehenden Konzentrationsgefälles (siehe Synapsenvorgänge mit Natrium und Kalium), ist ein Beispiel für Kompartimentierung. Grob gesagt ist Kompartimentierung das Bereiche-Abgrenzen vor, in und hinter der Membran.