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Erst durch elektronenmikroskopische Aufnahmen erkannte man den genauen Bau der Biomembranen und konnte darauf passende Modelle entwickeln. Die gesamte Struktur ist rund 8 nm dick. Im Elektronenmikroskop sind drei abgegrenzte Schichten (trilaminarer Bau) zu erkennen. Manche Elemente durchdringen die Zellmembran, andere liegen in einer der drei Schichten. Die großen "Klumpen" überragen das dreischichtige Gebilde oft sehr weit. Im Jahre 1972 stellten NICOLSON und SINGER ein wesentlich weitergefasstes Modell vor. Ihr Flüssig-Mosaik-Modell (fluid mosaic model) geht davon aus, dass Proteine sich auch in der Membran befinden können. Je nach ihren Oberflächeneigenschaften (polar und / oder unpolar) schwimmen sie in oder auf der Membran (wie Eisberge in einem See). Das gesamte Gebilde sieht aus der Fläche betrachtet, wie ein Fleckenteppich oder ein Mosaik. Die gesamte Struktur ist gut beweglich und sehr dynamisch. Man spricht von einem Membranfluss. Aus aktuellen hochaufgelösten elektronenmikroskopischen Aufnahmen und biochemischen Markierungen (mit metallorganischen, radioaktiven od. fluoressierenden Verbindungen) wissen wir, dass neben den Phospholipiden, eine Vielzahl weiterer Moleküle am Aufbau der Zellmembran beteiligt sind. So ergibt sich heute ein vielgestaltiges Bild der Biomembranen: Der Stofftransport kann z.B. über die Membranporen, die Tunnel- und Carrier-Proteine erfolgen. Die Glycolax wird für die rezeptiven Funktionen verantwortlich gemacht. Biomembranen sind beim Aufbau vieler Zellkompartmente beteiligt. Beispielhaft sei hier auf GOLGI-Apparat / Dictyosomen und Endoplasmatisches Retikulum hingewiesen. Bei allen größen Gebilden (Plastiden, Vakuole usw.) dienen sie zur äußeren Abgrenzung. Die äußere Biomembran der Zelle wird auch als Plasmalemma (Plasmamembran, Zellmembran) bezeichnet. Ein räumlichen Eindruck und einige weitere Bauelemente des Plasmalemma einer tierischen Zelle vermittelt die nachfolgende Abbildung: - 67 - (c,p) 2008 lsp: dre
Q: de.wikipedia.org () 2.1.1. Transportvorgänge an Biomembranen Wie wir schon besprochen haben, ist eine der wichtigsten Aufgaben der Biomembran im Stofftransport zu suchen. Natürlich geht es nicht um die ungerichtete und freie Bewegung von irgendwelchen Stoffen. Das würde ohne Membranen viel unkomplizierter und schneller ablaufen. Beim Stofftransport an einer Biomembran geht es um zielgerichtetes, selektives und aktives Bewegen von Stoffen. Für Transportbewegungen stehen an Biomembranen prinzipiell folgende Möglichkeiten zur Verfügung: • Diffusion, Osmose (A) • Tunnelproteine (B) • passive Transportproteine (C) • aktive Transportproteine (D) • aktiver Transport an Carrier-Proteinen (E) • Endocytose (F) • Exocytose (G) Die Möglichkeiten A bis E verlaufen ohne Veränderungen der Membran – nur durch sie hindurch. Dies sind Transmembran-Transporte. Q: de.wikipedia.org (Zoph) Bei E und F werden auch Membranabschnitte bewegt – man spricht hier von Membranverlagendem Transport. Solche Transportvorgänge sind auch mikroskopisch beobachtbar. Schauen wir uns die einzelnen Vorgänge etwas genauer an. - 68 - (c,p) 2008 lsp: dre
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