Die Zellmembran

Die Zellmembran ist eine Elementarmembran, eine Dopperlmembran. Sie bildet die äußere Begrenzung aller pflanzlichen und tierischen Zellen. Sie grenz damit das Zellinnere, also den mit Cytoplasma gefüllten Leib oder Intrazellularraum, vom außerhalb gelegenem Extrazellularraum ab. Im Lichtmikroskop ist die Zellmembran nicht erkennbar, da sie nur 6 bis 9, meist 8, nm dick ist. Trotzdem ist dieses dünne elastisch verformbare Häutchen ziemlich stabil.

Aufbau

Sie besteht vorwiegend aus Lipiden und Proteinen. Diese können auch als Glykolipide und Glykoproteine an der Membranoberfläche mit Zucker verknüpft sein. Das Verhältnis von Lipiden zu Proteinen beträgt 1 zu 4 bis 4 zu 1. Es ist abhängig von der Art der Stoffwechselaktivität der zugehörigen Zellen. Phosphoglyzerolipide, Glykoglyzerolipide und Cholesterol sind die meist beteiligten Lipide am Aufbau der Membran. Die meisten Lipide besitzen einen polaren Kopfteil, der hydrophil (wasserliebend) und damit fettabstoßend. Der Schwanzteil ist apolar. Lipide sind amphipathisch. An beiden Molekülenden entgegengesetzte Eigenschaften. Zusätzlich gibt es viele unterschiedliche Proteine. Man unterscheidet periphere und integrale Proteinen. Periphere Proteine: elektrostatisch außen an die polaren Kopfteil der Lipide gebunden. Integrale Proteine: reichen mit einem hydrophoben Molekülabschnitt in das hydrophobe Zentrum der Membran hinein.
S.g. Transmembranproteine sind große Proteine, die auf Innen- und Außenseite der Membran bei entsprechendem Aufbau sichtbar werden. Tunnelproteine sind Proteine, die im Inneren einen feinen Kanal bilden, der Ein- bzw. Austritt kleiner Moleküle und von Wasser ermöglichen. Alle Bestandteile der Zellmembran sind frei beweglich, sie können sich gegeneinander verschieben. Singer und Nicholson stellten diesen Sachverhalt 1972 im "Fluid-Mosaic Modell" dar. Die Beweglichkeit nimmt mit der Temperatur zu.
Bei niedrigen Temperaturen ist die Membran dünner und gelartig, bei hohen Temperaturen dicker und solartig.

Funktion

- Aufbau elektrischer Potenziale
- Zellmembran ist semipermeabel
- Passt sich der Formveränderung der Zelle an
- Erregungsweiterleitung auf ihr
- Glykokalix --
- Integrale Proteine zur Stabilität der gesamten Zelle
- Endo- und Exocytose (Stoffauf- und abgabe)

Bereitgestellt von Thomas Gyöngyösi (10/2001)