…nogle væsentlige egenskaber. Cellemembranen …nogle væsentlige egenskaber.

Indledning Alle levende celler er omgivet af en cellemembran, også kaldet for cytoplasmamembranen. Cellemembranens primære opgave er at regulere hvilke stoffer der passerer ind og ud af cellen. Derudover har cellemembranen vigtige receptormolekyler på overfladen. Disse molekyler gør cellen i stand til at reagere på kemiske signalstoffer som fx hormoner. I det følgende focuseres på nogle få basale egenskaber ved cellemembranen vedrørende struktur og transport.

Oversigt Cellemembranen fungerer til adskillelse af den levende celles indre fra det omgivende miljø. Den er opbygget som en flydende mosaik af et lipid dobbeltlag med indlejrede proteiner. Lipidlaget tillader passage af ikke-polære stoffer. Polære stoffer og ioner passerer kun vanskeligt lipidlaget. Transportproteiner i cellemembranen hjælper ved transport af polære stoffer og ioner over membranen.

Phospholipid Til venstre ses en enkel repræsentation af et phospholipid – et hyppigt forekommende lipid i cellemembraner. Det gule hoved repræsenterer den hydrofile del af molekylet, de blå ”haler” repræsenterer molekylets hydrofobe del. Til højre ses en model af et phospholipid molekyle. Klik her for at se flere lipider.

Tre lipider er særlig hyppigt forekommende i pattedyr cellers plasmamembran. (Klik på et lipid for at se….) Du har lige set Phospholipider som 3D animation. Se et eksempel på strukturformel for Sphingolipider. Steroler Se 3D animation og placeringen i membranen. Sphingolipider og cholesterol arbejder sammen og hjælper proteinerne til at samle sig i klynger i mikrodomæner. De fungerer som flydende platforme til binding af proteiner der kan forskyde sig mellem hinanden. Klik her for at fortsætte

Sphingolipider. Sphingomyelin, en ceramid med en phosphocholin eller phosphoethanolamin hoved gruppe, indgår ofte i plasma membraner. Tilbage til ”flere lipider” Videre

Lipid dobbeltlaget Lipiderne er organiseret, så de polære (gule) hoveder har kontakt med og vekselvirker med vandet, mens membranens indre, de hydrofobe (blå) hydrocarbon kæder, er isoleret fra vandet. Det er den thermodynamisk mest stabile struktur. Non-kovalente kræfter (Van der Waals) i membranens indre er med til at stabilisere strukturen. I denne forenklede model er kun vist phospholipider, organisering af andre lipider sker tilsvarende.

Steroler Til højre ses en model af cholesterol, et ofte forekommende sterol i pattedyr celler. Steroler er blandt andet med til at øge membranens viskositet, dvs steroler gør membranen mere hård. Tilbage til ”flere lipider” Videre

Transport af stof gennem membranen . Ikke polære molekyler kan passere membranen i kraft af deres fedtopløselighed i membranens indre – større fedtopløselighed giver større sandsynlighed for at at molekyle opløses i membranen, passerer og kommer ud på den anden side. Koncentrationsforskel mellem de to sider spiller naturligvis også ind. Transport af polære molekyler og ioner, der har en lav fedtopløselighed, kan foregå ved hjælp af proteiner i membranen. Der kan være tale om carrier proteiner eller kanalformende proteiner. Transport proteinerne er ofte reguleret.

Carrier protein Carrier proteiner og kanaldannende proteiner gør det muligt for ioner og andre ikke - fedtopløselige molekyler at passere cellemembranen. Ionerne ”pakkes ind” i carrieren, og dermed overvindes ionenes manglende opløselighed i membranens hydrofobe indre, der ellers hindrer ionens passage.

Kanaldannende proteiner I nogle tilfælde virker de kanaldannende proteiner som passive porer. Molekylerne diffunderer gennem porerne, drevet af koncentrationsforskellen mellem de to sider. Molekylerne bevæger sig fra høj til lav koncentration. Princippet er illustreret i figuren.

Koblet transport Et molekyle der transporteres fra høj til lav koncentration kan ”drive” transporten af et andet molekyle fra lav til høj koncentration. Man siger at førstnævnte bevæger sig ned ad koncentrationsgradienten, mens den sidstnævnte bevæger sig imod eller op ad gradienten. Transport af to typer molekyler i samme retning ved hjælp af et transportprotein kaldes symport, i modsat retning antiport.

Aktiv transport Nogle proteiner forbruger ATP energi i forbindelse med transport af molekyler imod en gradient. Et eksempel på dette er natrium-kalium pumpen. Den lille røde kugle nederst i figuren symboliserer forbruget af en energirig phosphatforbindelse i ATP for hver gang 3 Na+ ioner transporteres ud og 2K+ ioner transporteres ind i cellen. Sker der forbrug af ATP under transporten kaldes den aktiv.

Vil du vide mere ? Så klik…. The Cell Membrane Head Quarters Cytochemistry.net Sandi.net CELLS Alive ! Et godt sted at finde meget mere…… Se også næste side……

Afsluttende bemærkninger Nærværende præsentation… …er på ingen måde et forsøg på fuldstændig beskrivelse af cellemembranen, men et eksempel på en metode til formidling af naturvidenskab. Kilder til figurer: http://personal.tmlp.com/Jimr57/textbook/chapter3/cm.htm http://cellbio.utmb.edu/cellbio/membrane_intro.htm#Architecture http://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/lipid.htm#Sphingolipids