Biomembranen

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Biomembranen Door Mind Map: Biomembranen

1. Aufbau

1.1. integrale Proteine

1.1.1. Proteine, die in der Zellmembran eingebettet liegen oder durch sie hindurch gehen

1.2. integr. Proteine mit Kanal

1.2.1. Proteine, die durch die Zellmembran hindurchgehen und einen Kanal haben, durch den sie Stoffe transportieren können

1.3. periphere Proteine

1.3.1. Können sich an der Innen- oder Außenseite von Zellmembranen befinden; liegen an dieser an.

1.4. Phospolipiddoppelschicht

1.4.1. Phospholipid-Doppelschichten, die aus Phospholipiden sich spontan bildenden Doppelschichten, welche die Grundlage für biologische Membranstrukturen sind.

1.5. Glykoprotein

1.5.1. Glykoproteine sind Makromoleküle, die aus einem Protein und einer oder mehreren kovalent gebundenen Kohlenhydratgruppen (Zuckergruppen) bestehen.

1.6. Phosphorlipide

1.6.1. Lipidgruppe die eine Esterbindung mit Phosphorsäure aufweisen; Hauptbestandteile von Zellmembranen( Membranlipide)

1.7. Glykolipid

1.7.1. Glycolipide sind phosphorfreie Strukturlipide oder Membranlipide. Glycolipide kommen in allen menschlichen Geweben vor, allerdings nicht intrazellulär, sondern als struktureller Bestandteil der Zellmembran und hier nur auf der Außenseite der Lipiddoppelschicht.

1.8. hydrophiler Kopf

1.8.1. Der hydrophile Kopf des Phospholipids interagiert mit den polaren Molekülen. Dies ermöglicht die Passage von Proteinen, Wasser und vielen anderen Molekülen in die Zelle hinein und aus ihr heraus.

1.9. Hydrophober Schwanz

1.9.1. Die Acylreste des Phospholipids beziehungsweise der unpolare Teil des Sphingosins werden als „Schwanz“ bezeichnet und sind hydrophob.

2. Membransystem

2.1. Golgi-Apparat

2.1.1. Der Golgi-Apparat zählt zu den Organellen eukaryotischer Zellen und bildet einen membranumschlossenen Reaktionsraum innerhalb der Zelle.

2.2. Vesikel

2.2.1. Vesikel sind sehr kleine, in der Zelle gelegene, rundliche bis ovale Bläschen, die von einer einfachen oder doppelten Membran oder einer netzartigen Hülle aus Proteinen umgeben sind. Die Vesikel bilden eigene Zellkompartimente, in denen unterschiedliche zelluläre Prozesse ablaufen.

2.3. Membranfluss

2.3.1. Der Stofftransport zwischen den einzelnen Zellen des Körpers entspricht dem Membrantransport. Die zwei wichtigsten Verfahren des interzellulären Stofftransports sind die Endo- und die Exozytose.

2.3.1.1. Endocytose

2.3.1.1.1. Als Endozytose bezeichnet man die Aufnahme von flüssigen bzw. festen Stoffen durch eine Zelle.

2.3.1.2. Exocytose

2.3.1.2.1. Exozytose ist der Vorgang der Abgabe von Stoffen aus dem Inneren der Zelle nach außen.

2.4. Endoplasmatisches Retikulum

2.4.1. Das Endoplasmatische Retikulum (ER) ist ein Zellorganell bei Eukaryoten, das u.a. an der Translation, der Speicherung von Calcium und der Synthese der Zellkernmembran beteiligt ist.

2.5. Lysosom

2.5.1. Lysosomen sind von einer Membran umschlossene Zellorganellen in Eukaryonten, die man sich vereinfacht als kugelförmige Bläschen vorstellen kann; sie enthalten Enzyme die körpereigene Enzyme abbauen

2.6. Kohlenhydratketten

3. Historik

3.1. Erklärungsmodule

3.2. Sandwich-Modell

3.2.1. Das Sandwich-Modell ist das erste Modell, das die Zellmembran beschreibt. Gemäß dem Sandwichmodell ist die Phospholipiddoppelschicht zwischen zwei Proteinschichten angeordnet. Nach dem Sandwich-Modell erstrecken sich Proteine ​​nicht über die Membran.

3.3. Flüssig-Mosaik-Modell

3.3.1. Das Flüssig Mosaik Modell beschreibt den Zellmembran / Biomembran Aufbau: Wie in einer Flüssigkeit lassen sich die Moleküle gegeneinander verschieben und Membranteile können abgetrennt bzw. hinzugefügt werden! Das gilt auch für die Membranproteine, die in der Phospholipiddoppelschicht seitlich bewegt werden können!

4. Osmotische Regulation

4.1. isotonische Lösung

4.1.1. Eine isotonische Lösung besitzt die identische Konzentration an gelösten Teilchen wie die Vergleichslösung.

4.2. hypertonische Lösung

4.2.1. Lösung deren osmotischer Druck geringer ist als der einer Flüssigkeit, die durch eine semipermeable Membran getrennt ist (hypertonische Lösung ).

4.3. osmotischer Druck

4.3.1. Der osmotische Druck ist derjenige Druck, der durch die in einem Lösungsmittel gelösten Moleküle auf der höherkonzentrierten Seite verursacht wird und den Fluss des Lösungsmittel (in der Regel Wasser) durch eine semipermeable Membran antreibt.

4.4. Plasmolyse/Deplasmolyse

4.4.1. Unter Plasmolyse wird in der Biologie die Schrumpfung des Protoplasten einer pflanzlichen Zelle verstanden, wobei sich die Plasmamembran von der Zellwand ablöst. Die Deplasmolyse ist die Umkehrung dieses Vorgangs.

4.5. Turgor

4.5.1. Als Turgor wird in Pflanzenphysiologie und Zellbiologie der Druck des Zellsafts auf die Zellwand bezeichnet.

4.6. Organellen

4.7. Energie

5. Transportvorgänge

5.1. primär-aktiver Transport

5.1.1. Der primär-aktive Transport ist dadurch gekennzeichnet, dass direkt Energie durch ATP-Spaltung gewonnen wird.

5.2. sekundär-aktiver Transport

5.2.1. Beim sekundär-aktiven Transport wird indirekt Energie verbraucht: hier erfolgt der Transport entlang eines Konzentrationsgradienten, der zuvor unter Verbrauch von Energie aufgebaut wurde.

5.3. aktiver Transport

5.3.1. Unter einem aktiven Transport versteht man einen unter Energieverbrauch ablaufenden Transport gegen einen Konzentrationsgradienten oder elektrischen Gradienten.

5.4. passiver Transport

5.4.1. Der passive Transport ist eine Form der Bewegung von Stoffen durch eine Zellmembran, die im Gegensatz zum aktiven Transport keine Energie benötigt. Der passive Transport beruht auf einer Diffusion entlang eines Konzentrationsgradienten. Er führt zu einem Konzentrationsausgleich zwischen den beiden durch die Membran getrennten Kompartimenten.

6. Stofftransport

6.1. Kompartimentierung

6.1.1. Unter Kompartimentierung versteht man in der Medizin die Unterteilung einer Zelle, eines Gewebes, Organs oder Körpers in verschiedene Teilbereiche (Kompartimente), in denen unterschiedliche Bedingungen herrschen.

6.2. Konzentrationsgefälle

6.2.1. Ein Konzentrationsgefälle oder Konzentrationsgradient zwischen zwei Orten x1 und x2 besteht, wenn sich die dort jeweils herrschenden Konzentrationen eines Stoffes – c1 und c2 – voneinander unterscheiden.

6.3. selektiv-permeable Membran

6.3.1. Unter einer selektiv permeablen Membran bzw. semipermeablen Membran (halb durchlässigen Membran) versteht man eine Membran, die zwar für das Lösungsmittel (meist Wasser), nicht aber für den gelösten Stoff durchlässig ist.

6.4. Diffusion

6.4.1. Diffusion ist ein physikalischer Prozess, der zum Ausgleich von Konzentrationsunterschieden führt. Er wird durch die zufällige Eigenbewegung der Stoffteilchen verursacht. Mit der Zeit kommt es durch die Diffusion zu einer gleichmäßigen Verteilung und Durchmischung von Stoffen, was eine Erhöhung der Entropie nach sich zieht.

6.5. Osmose

6.5.1. Osmose bezeichnet die Diffusion einer Flüssigkeit durch eine selektiv-permeable Membran entlang eines Konzentrationsgefälles der Lösungsmittel im Bezug auf die gelösten Teilchen. Die Diffusion erfolgt in Richtung der höheren Konzentration.

6.6. Brownsche Molekularbewegung

6.6.1. Bei der Brownschen Bewegung handelt es sich um die ungerichtete Wärmebewegung von Teilchen in Flüssigkeiten oder Gasen.

6.7. Antiport

6.7.1. Als Antiport bezeichnet man den Transport verschiedener Substanzen (z.B. Ionen) über ein gemeinsames Transportprotein der Zellmembran, wobei die eine Substanz in die Zelle hinein und die andere Substanz aus der Zelle heraustransportiert wird.

6.8. Symport

6.8.1. Als Symport bezeichnet man den gleichgerichteten Transport verschiedener Substanzen (z.B. Ionen) über ein gemeinsames Transportprotein der Zellmembran.

6.9. cotransport

6.9.1. gekoppelter Transport zweier verschiedener Substanzen durch eine Membran. Wandern beide Substanzen in der gleichen Richtung, spricht man vom Symport, bei entgegengesetzten Richtungen vom Antiport