Cellen van planten, schimmels en dieren bestaan uit drie componenten zoals de kern, het cytoplasma met daarin de organellen en insluitsels, en het plasmamembraan. De kern is verantwoordelijk voor het opslaan van het genetische materiaal dat op DNA is vastgelegd en regelt ook alle processen van de cel. Het cytoplasma bevat organellen, die elk hun eigen functies hebben, zoals bijvoorbeeld de synthese van organische stoffen, cellulaire ademhaling, cellulaire spijsvertering, enz. En we zullen in dit artikel meer in detail over de laatste component praten.
Wat is een membraan in de biologie?
In eenvoudige bewoordingen is het een schelp. Het is echter niet altijd volledig ondoordringbaar. Transport van bepaalde stoffen door het membraan is bijna altijd toegestaan.
In de cytologie kunnen membranen worden onderverdeeld in twee hoofdtypen. De eerste is het plasmamembraan dat de cel bedekt. De tweede zijn de membranen van organellen. Er zijn organellen met één of twee membranen. Enkelmembraan omvat het Golgi-complex, endoplasmatisch reticulum, vacuolen, lysosomen. Plastiden en mitochondriën behoren tot de tweemembranen.
Membranen kunnen zich ook in organellen bevinden. Meestal zijn het derivaten van het binnenmembraantwee-membraan organellen.
Hoe zijn de membranen van organellen met twee membranen gerangschikt?
Plastiden en mitochondriën hebben twee schalen. Het buitenste membraan van beide organellen is glad, maar het binnenste vormt de structuren die nodig zijn voor het functioneren van de organoïde.
De schil van mitochondriën heeft dus uitsteeksels naar binnen - cristae of richels. De cyclus van chemische reacties die nodig zijn voor cellulaire ademhaling vindt op hen plaats.
Derivaten van het binnenmembraan van chloroplasten zijn schijfvormige zakjes - thylakoïden. Ze worden verzameld in stapels - granen. Afzonderlijke grana worden met elkaar gecombineerd met behulp van lamellen - lange structuren die ook uit membranen worden gevormd.
Structuur van membranen van organellen met één membraan
Deze organellen hebben maar één membraan. Het is meestal een gladde schil van lipiden en eiwitten.
Kenmerken van de structuur van het plasmamembraan van de cel
Het membraan bestaat uit stoffen zoals lipiden en eiwitten. De structuur van het plasmamembraan zorgt voor een dikte van 7-11 nanometer. Het grootste deel van het membraan bestaat uit lipiden.
De structuur van het plasmamembraan zorgt voor de aanwezigheid van twee lagen erin. De eerste is een dubbele laag fosfolipiden en de tweede is een laag eiwitten.
Plasmamembraanlipiden
Lipiden waaruit het plasmamembraan bestaat, zijn onderverdeeld in drie groepen: steroïden, sfingofosfolipiden en glycerofosfolipiden. Het molecuul van de laatste bevat een driewaardig alcoholresiduglycerol, waarin de waterstofatomen van twee hydroxylgroepen zijn vervangen door ketens van vetzuren, en het waterstofatoom van de derde hydroxylgroep is vervangen door een fosforzuurresidu, waaraan op zijn beurt het residu van een van de stikstofbasen is bijgevoegd.
Een glycerofosfolipidemolecuul kan in twee delen worden verdeeld: een kop en een staart. De kop is hydrofiel (dat wil zeggen, het lost op in water), en de staarten zijn hydrofoob (ze stoten water af, maar lossen op in organische oplosmiddelen). Door deze structuur kan het molecuul glycerofosfolipiden amfifiel worden genoemd, d.w.z. zowel hydrofoob als hydrofiel tegelijk.
Sfingofosfolipiden zijn chemisch vergelijkbaar met glycerofosfolipiden. Maar ze verschillen van de hierboven genoemde doordat ze in hun samenstelling, in plaats van een glycerolresidu, een sfingosinealcoholresidu hebben. Hun moleculen hebben ook kop en staart.
De onderstaande afbeelding toont duidelijk de structuur van het plasmamembraan.
Plasmamembraaneiwitten
Wat betreft de eiwitten waaruit het plasmamembraan bestaat, dit zijn voornamelijk glycoproteïnen.
Afhankelijk van hun locatie in de schaal, kunnen ze in twee groepen worden verdeeld: perifeer en integraal. De eerste zijn die op het oppervlak van het membraan, en de tweede zijn degenen die de hele dikte van het membraan binnendringen en zich in de lipidelaag bevinden.
Afhankelijk van de functies die eiwitten vervullen, kunnen ze worden onderverdeeld in vier groepen: enzymen, structureel, transport en receptor.
Alle eiwitten die in de structuur van het plasmamembraan zitten, zijn niet chemisch geassocieerd met fosfolipiden. Daarom kunnen ze vrij bewegen in de hoofdlaag van het membraan, zich in groepen verzamelen, enz. Daarom kan de structuur van het plasmamembraan van de cel niet statisch worden genoemd. Het is dynamisch omdat het voortdurend verandert.
Wat is de rol van de celwand?
Door de structuur van het plasmamembraan kan het vijf functies vervullen.
Eerst en vooral - beperking van het cytoplasma. Hierdoor heeft de cel een constante vorm en grootte. Deze functie wordt verzekerd door het feit dat het plasmamembraan sterk en elastisch is.
De tweede rol is het zorgen voor intercellulaire contacten. Vanwege hun elasticiteit kunnen de plasmamembranen van dierlijke cellen uitgroeiingen en plooien vormen op hun kruispunten.
De volgende functie van het celmembraan is transport. Het wordt geleverd door speciale eiwitten. Dankzij hen kunnen de benodigde stoffen de cel in worden getransporteerd en kunnen onnodige stoffen eruit worden verwijderd.
Bovendien vervult het plasmamembraan een enzymatische functie. Het komt ook uit eiwitten.
En de laatste functie is signaal. Doordat eiwitten onder invloed van bepaalde omstandigheden hun ruimtelijke structuur kunnen veranderen, kan het plasmamembraan signalen naar cellen sturen.
Nu weet je alles over membranen: wat?zo'n membraan in de biologie, wat ze zijn, hoe het plasmamembraan en de membranen van organellen zijn gerangschikt, welke functies ze vervullen.
