Zellmembran

Schematische Darstellung einer Zellmembran.
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Zelle
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Die Zellmembran (lat.-anatom. Membrana cellularis), Plasmamembran oder Zytomembran – auch Pellicula (lat.; „Fellchen“) oder Peanale (lat.; „Häutchen“) –, bei Pflanzenzellen auch Plasmalemma genannt, ist eine Biomembran, die die lebende Zelle umgibt und ihr inneres Milieu aufrechterhält. Sie besteht aus einer Lipiddoppelschicht und ist mit einer Stärke von etwa sechs bis zehn Nanometer lichtmikroskopisch höchstens als vage Linie erkennbar. Eine Zellmembran ist die Abgrenzung einer Zelle. Außerdem findet an der Zellmembran ein Stoffaustausch statt.

Jede Zelle identifiziert sich mit Hilfe ihrer peripheren Proteine nach außen hin, was man als Oberflächenantigen bezeichnet. Diese Membranproteine liegen oder „schwimmen“ nach dem Fluid-Mosaik-Modell auf oder in der Membran. Zusätzlich dazu hängen zur Markierung an der Außenseite der Zellmembran oft kurzkettige, teilweise bäumchenartig verzweigte Kohlenhydratverbindungen an den Proteinen und an den Lipiden; man spricht dann von Glykoproteinen bzw. Glykolipiden. Die nach außen ragenden Strukturen der Zellmembran haben unter anderem Rezeptor-, Transport- oder stabilisierende Funktionen. Diese Glykoproteine und Glykolipide bilden auch die Glykokalyx, die bei Zellen ohne Zellwand neben dem Zytoskelett für Stabilität sorgt. Weiterhin nimmt die Zellmembran per Endozytose gebundene Moleküle durch Einstülpung und Abschnürung von Zellmembranabschnitten auf. Per Pinocytose können Flüssikeitsmengen eingeschlossen werden.

Die meisten Zellen sind semipermeabel und besitzen ein Membranpotential, was heißt, dass zwischen innen und außen eine Potentialdifferenz besteht. Vorwiegend durch Ionenkanäle kommt es zu unterschiedlichen Stoff- und Ladungsverteilungen, wodurch ein elektrochemischer Gradient entsteht. An der Außenseite der Zellmembran können sich Zellfortsätze befinden. Sonderbildungen sind bei tierischen Zellmembranen die Mikrovilli – pseudopodienartige Ausstülpungen nach außen –, die die Oberfläche der Membran vergrößern und zusammen den sogenannten Bürstensaum der Zelle bilden.

Zellmembran von Archaeen

Die Zellmembran von Archaeen besteht nicht aus Fettsäuren, sondern aus Isoprenoid-Alkoholen, die mit Glycerin nicht über Ester-, sondern über eine Etherbindung verknüpft sind. Die entstehenden Glycerinether sind wesentlich temperaturstabiler.

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