Is het celmembraan stijf: 11 belangrijke feiten die u moet weten?

In dit artikel komen we meer te weten over 11 belangrijke feiten over 'is celmembraan stijf' , functies en samenstelling samen met enkele sleutelmodellen van plasma / oproepmembraan.

Het membraan dat het celinterieur van de externe omgeving scheidt, staat bekend als het plasmamembraan, ook wel bekend als het celmembraan, en is aanwezig in alle cellen. Celwanden zijn extern verbonden met het plasmamembraan in bacteriële en plantencellen. Een semipermeabele lipide dubbellaag vormt het plasmamembraan. De doorgang van materialen in en uit de cel wordt gecontroleerd door het plasmamembraan.

Belangrijke punten

Het membraan kan scheuren als het wordt doorboord of als een cel te veel water opneemt. Het is zowel vloeibaar als nogal hard.
Het plasmamembraan is mozaïekachtig van aard, waardoor een zeer kleine naald er gemakkelijk doorheen kan prikken zonder deze te scheuren en waardoor het zelfdichtend wordt wanneer de naald wordt verwijderd.
Wanneer de temperatuur daalt, vernauwen verzadigde vetzuren zich en drukken ze tegen elkaar om een dicht, relatief stijf membraan te vormen.
De "knikken" in de staarten van onverzadigde vetzuren duwen aangrenzende fosfolipidemoleculen uit elkaar wanneer ze worden afgeplat, waardoor de vloeibaarheid van het membraan behouden blijft.
De verhouding van verzadigde tot onverzadigde vetzuren beïnvloedt de vloeibaarheid van het membraan bij lage temperaturen.
Cholesterol werkt als een buffer en voorkomt dat zowel lagere als hogere temperaturen de vloeibaarheid aantasten.

is celmembraan stijf — **Het membraan van een eukaryote cel wordt weergegeven door: Wikipedia**

Laten we wat bespreken feiten en proberen te begrijpen is het celmembraan stijf of flexibel.

Is het celmembraan stijf of flexibel?
Waarom is het celmembraan stijf?
Wanneer is het celmembraan stijf?
Wat maakt een celmembraan stijf?
Wat zijn de functies van een star celmembraan?
Hebben alle cellen een star celmembraan?
Is het celmembraan van een plant stijf of flexibel?
Is bacteriën celmembraan stijf of flexibel?
Is schimmel celmembraan stijf of flexibel?
Kunnen celwanden halfstijf zijn?
Kunnen celwanden flexibel zijn?

Laten we deze bekijken feiten in detail en krijg het antwoord op is de celwand stijf of niet.

Is het celmembraan stijf of flexibel?

Zo kan de binnenkant van het membraan vrij bewegen door de lange koolwaterstofketens van de vetzuren, waardoor het membraan zelf flexibel en soepel wordt. Bovendien is het vermogen van eiwitten en fosfolipiden om vrij lateraal in het membraan te diffunderen een cruciaal kenmerk voor veel membraanprocessen.

ex: componenten die verantwoordelijk zijn voor de vloeibaarheid van celmembraan

Een aantal elementen beïnvloeden de vloeibaarheid van het membraan. Ten eerste helpt de mozaïekstructuur van het membraan om het plasmamembraan vloeibaar te houden.
Het membraan bevat onafhankelijke maar losjes gebonden moleculen van de benodigde lipiden en eiwitten. Het celmembraan is vrij hard en kan barsten als het wordt doorboord of als een cel te veel water opneemt, in tegenstelling tot een ballon die kan opzwellen.
De tweede reden voor vloeibaarheid is te wijten aan de eigenschappen van fosfolipiden. De vetzuren in de fosfolipidenstaarten bevinden zich in hun verzadigde toestand, die verzadigd is met verbonden waterstofatomen en vrij is van dubbele bindingen tussen naburige koolstofatomen.
Het derde element dat de membranen van zoogdieren vloeibaar houdt, is cholesterol. Het bevindt zich in het membraan dicht bij de fosfolipiden en helpt het membraan de effecten van temperatuurveranderingen te weerstaan.

Zie ook Cytoplasmastructuur: onthulling van de fijne kneepjes binnen een cel

Waarom is het celmembraan stijf?

Dus de delen van de vetzuurketens die dicht bij de fosfolipidekopgroepen liggen, gaan in contact met de stijve heterocyclische ringen van cholesterol. Deze interactie maakt dit gebied van het membraan relatief stijf door de beweging van de buitenste vetzuurketens te verminderen.

Wanneer is het celmembraan stijf?

Het membraan kan scheuren als het wordt doorbroken of als een cel te veel water opneemt. Het is zowel vloeibaar als redelijk stijf. Het plasmamembraan is mozaïek van aard, waardoor het gemakkelijk is voor een zeer kleine naald om het te doorboren zonder het te scheuren en het zelfdichtend maakt wanneer de naald wordt verwijderd.

Wat maakt een celmembraan stijf?

De delen van de vetzuurketens dichtbij de fosfolipidekopgroepen grijpen in op de stijve koolwaterstofringen van cholesterol. Deze interactie maakt dit gebied van het membraan stijver door de mobiliteit van de buitenste vetzuurketens te verminderen.

ex:

Meer specifiek beïnvloedt het verzadigde of onverzadigde profiel van de vetzuren de vloeibaarheid van het membraan. Verzadigde vetzuren hebben het hoogste waterstofgehalte en de afwezigheid van dubbele bindingen in hun koolwaterstofketen. Het membraan lijkt stijver en dichter opeengepakt omdat er geen dubbele bindingen zijn.
Het plasmamembraan bestaat, net als alle andere celmembranen, uit zowel lipiden als eiwitten. De fosfolipide dubbellaag, die een tijdelijke barrière vormt tussen twee waterige compartimenten, is de primaire structurele component van het membraan.

Wat zijn de functies van een star celmembraan?

Grote, sterk geladen moleculen zoals ionen en suikers en aminozuren kunnen niet door celmembranen diffunderen. Deze chemicaliën kunnen door het membraan bewegen dankzij gespecialiseerde transporteiwitten die daar zijn ingebed.

ex:

Membraantransporteiwitten hebben vaak energie nodig om de passage te katalyseren, en ze zijn gespecialiseerd en selectief voor de moleculen die ze verplaatsen. Deze eiwitten verplaatsen ook sommige voedingsstoffen tegen de concentratiegradiënt in, wat meer energie vereist.
Om ervoor te zorgen dat cellen gezond blijven en goed functioneren, moeten ze in staat zijn om concentratiegradiënten te ondersteunen en af en toe materialen tegen hen te verplaatsen.

Andere belangrijke functies

1. Passief osmose en diffusie: Door diffusie, een vorm van passief transport, kunnen sommige stoffen (kleine moleculen, ionen), waaronder zuurstof (O2) en koolstofdioxide (CO2), het plasmamembraan binnendringen.

2. Kanalen en transporters gemaakt van transmembraaneiwitten: deze eiwitten dringen de lipidedubbellaag van membranen binnen en werken aan beide zijden van het membraan om moleculen eroverheen te verplaatsen.

3. Endocytose: Endocytose is het proces waarbij moleculen door cellen worden opgenomen en opgeslokt. De te vervoeren stof wordt gevangen in een kleine invaginatie die het plasmamembraan vormt dat zich naar binnen uitstrekt.

Zie ook Mengbare voorbeelden uit het dagelijks leven: een diepe duik in het mengen van vloeistoffen

4. Exocytose: op dezelfde manier dat materiaal de cel kan binnendringen via membraanblaasjes en blaasjesvorming, kan het membraan van een blaasje zich verbinden met het celmembraan, waardoor de componenten ervan in het externe medium kunnen worden verdreven. Exocytose vindt hier plaats.

Hebben alle cellen een stijf plasmamembraan?

Terwijl sommige cellen een flexibel celmembraan hebben, hebben andere een stijve wand die hun vorm beperkt (en geen stijve celwand). De functies van cellen worden ook beïnvloed door hun grootte.

ex:

De kern is de enige uitzondering op de regel dat: prokaryoten zijn eencellige dieren zonder membraangebonden structuren.
Prokaryotische cellen bevatten verschillende cellulaire gebieden, ook al missen ze membraangebonden componenten.

Plasmamembraanmodellen

De membraantheorie van Gorter en Grendel (1920)

Evert Gorter en François Grendel, twee Nederlandse fysiologen, spraken over de ontdekking die leidde tot ons huidige begrip van de structuur van het plasmamembraan als een lipidedubbellaag. Ze gingen er in principe van uit dat, als het celmembraan een dubbellaag is, het experimenteel bepaalde gebied van de lipide-monolaag twee keer zo groot zou zijn als het oppervlak van het plasmamembraan.

Het Davson en Danielli-model met back-up van Robertson (1940-1960)

Hugh Davson, een fysioloog, en James Danielli, een bioloog, stelden voor dat membranen eiwitten bevatten. Ze beweerden dat het bestaan van deze 'membraaneiwitten' een verklaring bood voor de vragen die het Gorter-Grendel-model niet kon beantwoorden.

Het vloeiende mozaïekmodel van Singer en Nicolson (1972)

Op basis van hoe ze zijn verbonden met de lipidedubbellaag, verdeelt het model membraaneiwitten in drie klassen:

• Integrale eiwitten: Deze eiwitten zijn volledig verstrikt in de dubbellaag en worden daar vastgehouden door hun affiniteit voor de hydrofobe staarten van de fosfolipiden die het binnenste van de laag vormen.

• Perifere eiwitten zijn meer hydrofiel en dus niet-covalent verbonden met andere hydrofiele gebieden van andere membraaneiwitten en de polaire koppen van fosfolipiden op het membraanoppervlak.

• Lipide verankerde eiwitten zijn covalent verbonden met lipidemoleculen die in de laag zijn ingebed en in wezen hydrofiel zijn, daarom worden ze ook op het membraanoppervlak aangetroffen.

Membraantheorie van Henderson en Unwin

Door de methode te gebruiken op gekantelde specimens en de hypothesen van DeRosier en Klug voor de combinatie van dergelijke tweedimensionale weergaven, waren ze in staat om een 3D-kaart van het celmembraan met een 7-resolutie te produceren. De kaart toont de posities van de eiwit- en lipide-subeenheden, evenals de locaties van de polypeptideketens binnen elk eiwitmolecuul en de verbindingen daartussen in het rooster.

Is het celmembraan van een plant stijf of flexibel?

Alle levende wezens, inclusief planten, hebben celmembranen. Bij dieren is het de buitenste laag van de cel en bevat het extra celorganellen. In tegenstelling tot de celwand is het celmembraan flexibel en kan het naar behoefte van vorm veranderen.

Zie ook Meervoudig onverzadigde vetten: onthulling van hun gezondheidsvoordelen en bronnen

Is het celmembraan van bacteriën stijf of flexibel?

Peptidoglycan, vaak bekend als mureïne, vormt het grootste deel van de bacteriële celwand. Deze harde peptidoglycaanstructuur, die alleen bij prokaryoten wordt gezien, geeft de cel zijn vorm en omsluit het cytoplasmatische membraan.

Is het celmembraan van schimmels stijf of flexibel?

Er wordt gedacht dat het celmembraan de schimmelcel structurele stijfheid geeft op een vergelijkbare manier als celmembranen de celstijfheid van bacteriën verschaffen. Sterolen, glycerofosfolipiden en sfingolipiden vormen het grootste deel van het celmembraan van schimmels.

ex:

Terwijl sfingolipiden een N-geacyleerde fytosphingosine-ruggengraat hebben die bekend staat als ceramide, bestaan glycerofosfolipiden uit glycerol-3-fosfaat, dat twee vetacylketens bevat, samen met verschillende substituenten, waaronder choline, serine en ethanolamine.
Fosfolipiden zoals fosfatidinezuur, fosfatidylcholine (PC), fosfatidylethanolamine (PE), fosfatidylserine (PS), fosfatidylglycerol (PG), fosfatidylinositol (PI), cardiolipine en sfingolipiden zoals inositolfosfaat zijn gevonden in ceramide Saccharomyces cerevisiae
Sterolen zijn amfipathische lipiden met stijve en compacte ringstructuren, ook wel steroïde alcoholen genoemd. Ergosterol dient vaak als het primaire bestanddeel van schimmelcelmembranen, in tegenstelling tot cholesterol, de overheersende sterol die in dierlijke cellen wordt aangetroffen.

Kunnen celwanden halfstijf zijn?

In wezen kan een celwand worden gezien als een dikke, halfstijve beschermende barrière die het celmembraan in sommige soorten cellen omringt om het te beschermen en de vorm van de cel te bepalen. De benodigde stijfheid of sterkte kan niet alleen door het celmembraan worden geleverd.

Kunnen celwanden flexibel zijn?

Ja. Celwanden kunnen een flexibel karakter hebben. De componenten van de celwand die in verschillende soorten aanwezig zijn, variëren ook.

Hoewel typisch hard, kan de celwand af en toe flexibel worden bevonden. De celmembranen van de soort blijken flexibel te zijn.

Men beweert dat de celwand een structurele en functionele component is. De celwand dient als basis voor de cel. Het beschermt cellen tegen de vijandige omgeving buiten en houdt ook hun grootte en structuur consistent.

ex: Schimmels hebben bijvoorbeeld flexibele celwanden. Aanvullend, schimmelcellen hebben een component die hun celwand geeft flexibiliteit. Chitine, alfa-glycaan, glycoproteïnen en een paar extra pigmenten vormen de hele component.

Conclusie

In het bovenstaande artikel hebben we onderzoek gedaan naar de stijfheid en flexibiliteit van celmembranen, de oorzaken ervan. stijfheid van plantaardige en bacteriële celmembranen.

Lees ook:

Ganeshprasad DN

Hallo….Ik ben Ganeshprasad DN, heb mijn Ph.D. in Biochemie aan de Universiteit van Mangalore, ben ik van plan mijn kennis en technische vaardigheden te gebruiken om verder onderzoek te doen op het door mij gekozen vakgebied.