Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

5.1: Wat zijn membranen?
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
What are Membranes?
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT

5.1: What are Membranes?

5.1: Wat zijn membranen?

A key characteristic of life is the ability to separate the external environment from the internal space. To do this, cells have evolved semi-permeable membranes that regulate the passage of biological molecules. Additionally, the cell membrane defines a cell’s shape and interactions with the external environment. Eukaryotic cell membranes also serve to compartmentalize the internal space into organelles, including the endomembrane structures of the nucleus, endoplasmic reticulum and Golgi apparatus.

Membranes are primarily composed of phospholipids composed of hydrophilic heads and two hydrophobic tails. These phospholipids self-assemble into bilayers, with tails oriented toward the center of the membrane and heads positioned outward. This arrangement allows polar molecules to interact with the heads of the phospholipids both inside and outside of the membrane but prevents them from moving through the hydrophobic core of the membrane.

Proteins and carbohydrates contribute to the unique properties of a cell’s membrane. Integral proteins are embedded in the membrane, while peripheral proteins are attached to either the internal or external surface of the membrane. Transmembrane proteins are integral proteins that span the entire cell membrane. Transmembrane receptor proteins are important for communicating messages from the outside to the inside of the cell. When bound to an extracellular signaling molecule, transmembrane receptors undergo a conformational change that serves as an intracellular signal. Other proteins, such as ion channels, serve to regulate the passage of large or polar molecules across the hydrophobic membrane core.

Carbohydrates are bound to either lipids or proteins on the exterior face of the cell’s membrane. The unique patterns of glycoproteins and glycolipids present on a cell’s exterior surface allow cellular recognition to take place. Human immune cells are able to distinguish self from non-self by recognizing the carbohydrate modifications on cell surfaces. Together, the proteins, carbohydrates, and lipids present on a membrane create a functional and flexible boundary for cells.

Een belangrijk kenmerk van het leven is het vermogen om de externe omgeving te scheiden van de interne ruimte. Om dit te doen, hebben cellen semi-permeabele membranen ontwikkeld die de doorgang van biologische moleculen reguleren. Bovendien bepaalt het celmembraan de vorm van een cel en de interacties met de externe omgeving. Eukaryote celmembranen dienen ook om de interne ruimte in organellen te compartimenteren, inclusief de endomembraanstructuren van de kern, het endoplasmatisch reticulum en het Golgi-apparaat.

Membranen zijn voornamelijk samengesteld uit fosfolipiden die zijn samengesteld uit hydrofiele koppen en twee hydrofobe staarten. Deze fosfolipiden assembleren zichzelf tot dubbellagen, met staarten gericht naar het midden van het membraan en koppen naar buiten gericht. Door deze opstelling kunnen polaire moleculen interageren met de koppen van de fosfolipiden zowel binnen als buiten het membraan, maar wordt voorkomen dat ze door de hydrofobe kern van het membraan bewegen.

Eiwitten en koolhydratens dragen bij aan de unieke eigenschappen van het membraan van een cel. Integrale eiwitten zijn ingebed in het membraan, terwijl perifere eiwitten zijn gehecht aan het interne of externe oppervlak van het membraan. Transmembraaneiwitten zijn integrale eiwitten die het hele celmembraan overspannen. Transmembraanreceptoreiwitten zijn belangrijk voor het overbrengen van boodschappen van buiten naar binnen in de cel. Wanneer ze aan een extracellulair signaalmolecuul zijn gebonden, ondergaan transmembraanreceptoren een conformatieverandering die dient als een intracellulair signaal. Andere eiwitten, zoals ionenkanalen, dienen om de doorgang van grote of polaire moleculen door de hydrofobe membraankern te reguleren.

Koolhydraten zijn gebonden aan lipiden of eiwitten aan de buitenkant van het celmembraan. De unieke patronen van glycoproteïnen en glycolipiden die aanwezig zijn op het buitenoppervlak van een cel, maken cellulaire herkenning mogelijk. Menselijke immuuncellen kunnen zichzelf onderscheiden van niet-self door de koolhydraatmodificaties op celoppervlakken te herkennen. Samen vormen de eiwitten, koolhydraten en lipiden die aanwezig zijn op een membraan een functionele en flexibele grens voor cellen.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter