Celmembraan

cellulaire component

De celmembraan, plasmamembraan, plasmalemma of membrana cellularis[1] is een biologische structuur die de binnenkant van een cel scheidt van de buitenkant. Celmembranen zijn opgebouwd uit een dubbele laag van fosfolipiden en bevatten sterolen die nodig zijn voor de beweeglijkheid en integriteit van de membraan. In een celmembraan zijn veel verschillende eiwitten verankerd die fysiologische reacties en transportprocessen verzorgen.

Schematische voorstelling van een celmembraan zoals ze in eukaryoten voorkomt. In het membraan zijn veel verschillende eiwitten en gespecialiseerde lipiden ingebed die nodig zijn voor functionaliteit en integriteit van de lipide dubbellaag.

Celmembranen zijn semipermeabel, ofwel selectief doorlatend, voor ionen en sommige organische moleculen. Dit betekent dat cellen op een gecontroleerde wijze stoffen kunnen transporteren en vast kunnen houden. Celmembranen spelen een rol in een aantal belangrijke cellulaire processen, zoals het doorgeven van signalen en adhesie aan buurcellen. Daarnaast zijn ze een ankerpunt voor zowel de extracellulaire matrix als het intracellulaire cytoskelet.

StructuurBewerken

De celmembraan bestaat in de eenvoudigste vorm uit een dubbele laag fosfolipiden. Fosfolipiden zijn langwerpige, amfipatische moleculen, bestaande uit een sterk hydrofiele kop en twee lange, hydrofobe vetzuurstaarten. De staarten steken naar elkaar toe terwijl de koppen aan weerszijden van de membraan naar de waterige celinhoud, respectievelijk naar de waterige omgeving van de cel gekeerd zijn. Naast fosfolipiden bevatten celmembranen ook relatief grote hoeveelheden sfingolipiden zoals ceramide en ook sterolen, zoals cholesterol.

Water, ionen en grote moleculen kunnen in principe niet zonder meer door een celmembraan heen, zodat concentratiegradiënten in stand gehouden worden. Verschillende fysiologische processen zijn op dit principe gebaseerd: bij fotosynthese is de ladingsscheiding van vitaal belang, bij celademhaling het feit dat protonen (waterstofionen) aan weerszijden van de membraan in verschillende concentraties kunnen voorkomen. Bij signaaloverdracht en spiercontractie speelt de gereguleerde doorlaatbaarheid voor allerlei andere ionen (Na+, K+, Ca2+) een rol. Doorlaatbaarheid voor ionen wordt geregeld door specifieke ionkanalen, een van de vele typen eiwitten in een celmembraan. De kanalen zijn voor hun doorlaatbaarheid vaak afhankelijk van de membraanpotentiaal. De celmembraan kan voor enkele stoffen ook via diffusie doorlaatbaar zijn. Op deze manier is de celmembraan van groot belang voor de samenstelling van onder andere het cytoplasma.

Celmembranen van eukaryoten hebben een complexe moleculaire opbouw. De lipide dubbellaag bevat verschillende membraaneiwitten en andere moleculen (glycoproteïnen en glycolipiden) die de cel nodig heeft voor zijn fysiologie.

Zie ookBewerken

  Zie de categorie Cell membrane van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.