Celmembraan Eigenschappen en Functies

Celmembraan Eigenschappen en Functies

• Opgebouwd uit een dubbele laag lipiden (lipide bilayer), voornamelijk fosfolipiden.
• Hydrofiele koppen van lipiden richten zich naar de waterige omgeving buiten en binnen de cel.
• Hydrofobe staarten van lipiden raken elkaar aan in het midden, vorm van een hydrofobe barrière.
• Eiwitten zijn ingebed in de lipide bilayer, met functies zoals transport, signaaloverdracht en enzymatische activiteit.
• Lipiden en eiwitten zijn niet covalent verbonden, wat flexibiliteit en asymmetrie geeft.
• Het membraan is vloeibaar; lipiden en eiwitten kunnen bewegen, beïnvloed door temperatuur en onverzadigde vetzuren.
• Lage permeabiliteit voor ionen en polaire moleculen, dus speciale transportmechanismen zijn nodig.
• Werkt als een beschermende barrière tussen de cel en de omgeving.
• Scheidt verschillende organellen in de cel van elkaar, voor gecontroleerde processen in compartimenten.
• Regelt de passage van stoffen in en uit de cel via specifieke membraaneiwitten.
• Energieopwekking via redoxreacties in het membraan mogelijk.

Lipiden in Membranen

• Fosfolipiden: structuur en functie van celmembranen zijn cruciaal.
  • Een glycerolmolecuul fungeert als ruggengraat.
  • Twee vetzuurstaarten (verzadigd of onverzadigd), vastgemaakt aan het glycerolmolecuul.
  • Een fosfaatgroep met een hydrofiele kop, verbonden met het glycerolmolecuul.
• Glycolipiden:
  • Vooral in de buitenste laag van het celmembraan.
  • Dragen bij aan energieopslag, herkenning en communicatie tussen cellen.
  • Een lipide domein (hydrofoob) en een koolhydraatdomein (hydrofiel).
• Cholesterol:
  • Steroïde structuur met een rigide ringensysteem en korte hydrofiele staart.
  • Heeft een rol in de stabiliteit van het membraan en vermindert de permeabiliteit voor kleine polaire moleculen.
  • Vormt samen met eiwitten, lipid rafts (cholesterolrijke gebieden), waarbij specifieke eiwitten geclusterd zijn en voor signalerings- en regulatierolen.

Membraantransportmechanismen

• Passieve diffusie:
  • Beweging van stoffen van hoge naar lage concentratie zonder energie.
  • Simpele diffusie: rechtstreeks door het membraan (kleine apolaire moleculen).
  • Gefaciliteerde diffusie: met behulp van eiwitkanalen of carriers (polaire moleculen).
• Actief transport:
  • Beweging van stoffen tegen het concentratiegradiënt in met energie (ATP).
• Endocytose: stof wordt opgenomen door omsluiting in een blaasje.
• Exocytose: stof wordt vrijgegeven door samensmelten van een blaasje met het celmembraan.

Membraaneiwitten

• Variëren in functie: receptoren, kanalen, enzymen en structuureiwitten.
• Receptoren: ontvangen signalen en geven signaal aan de cel.
• Kanalen: vormen poriën voor ionen en kleine moleculen, essentieel voor concentratiegradienten, transport voedingsstoffen en afvalstoffen.
• Enzymen: katalyseren reacties aan binnen- of buitenzijde van het membraan (bv. productie hormonen, of afbraak voedingsstoffen).
• Structuureiwitten: geven structuur en stabiliteit aan het membraan, en kunnen interageren met andere membraankomponenten.
• Verschillende structuren (a-helix, β-sheet) bepalen functie van membraaneiwitten - a-helix vaak in receptoren; β-sheet vaak in kanalen.

Detectie Membraaneiwitten

• SDS-PAGE: scheidt eiwitten op basis van moleculaire massa, na gedenaturering met detergent.
• Western blot: specifieke eiwitten detecteren in mengsel, via antilichamen en enzymatische reactie voor zichtbaarheid.

Fluid Mosaic Model

• Celmembraan flexibel, snel reagerend op veranderingen in omgeving.
• Eiwitten kunnen bewegen en interageren, voor signalerings- en transportfuncties.
• Membraan vloeibaarheid wordt geregeld, belangrijk voor werking bij verschillende temperaturen.

Test je kennis over de eigenschappen en functies van celmembranen. Dit quiz behandelt aspecten zoals de opbouw van de lipide bilayer, de rol van eiwitten, en de selectieve permeabiliteit van het membraan. Ontdek hoe deze structuren bijdragen aan celfunctionaliteit en bescherming.