Biologiske membraner, plasmamembraner som skiller cellenes innhold fra deres omgivelser og virker inn på cellenes indre miljø ved at de slipper næringsstoffer inn i cellene og avfallsstoffer og andre produkter ut. Signaler utenfra kan formidles enten ved at et stoff transporteres gjennom membranene eller ved at stoffet bindes til overflaten og forandrer membranene slik at det igjen medfører forandringer i cellenes stoffskifte (metabolisme). I mer komplisert bygde celler er det også indre membransystemer som avgrenser forskjellige deler av cellen og spiller en viktig rolle i dens stoffskifte.

Alle biologiske membraner er sammensatt av lipider (fettstoffer) og proteiner i forskjellig mengdeforhold, og dessuten inneholder de små mengder av korte karbohydratkjeder (kjeder av sukkermolekyler) bundet til lipider og proteiner i glykolipider og glykoproteiner. Størstedelen av lipidene er fosforholdige (fosfolipider), men nøytrale lipider som f.eks. kolesterol inngår også i enkelte membraner. Fosfolipidene har et «hode» som er løselig i vann (den hydrofile del) og «haler» av fettsyrer som ikke er løselige i vann (den hydrofobe del). I et vannmiljø vil lipidene danne et dobbeltsjikt der de hydrofobe halene ligger mot hverandre i det indre, og de hydrofile hodene vender utover.

Mange forskjellige proteiner inngår i membraner, og disse kan også ha hydrofile og hydrofobe deler. Man skjelner mellom perifere og integrerte proteiner. De perifere har sin funksjon knyttet til cellemembranene, men de er svakt bundet til overflatene og kan lett frigjøres. De integrerte proteinene utgjør derimot en del av selve membranstrukturen og har evne til å trenge seg inn i dobbeltlaget av fosfolipider. Proteiner og lipider påvirker hverandre, og det kan også forekomme samspill mellom forskjellige proteiner.

En modell beskriver membraner som en todimensjonal oppløsning av integrerte proteiner i et flytende dobbeltsjikt av lipider, en slags flytende mosaikk-struktur der graden av flytende karakter er større jo flere umettede fettsyrer lipidene inneholder. Proteinene kan gå delvis ned i lipidlaget fra den ene eller andre side, eller de kan gå tvers igjennom eller være begravd i lipidlaget. Denne mosaikk-modellen gir et dynamisk bilde av membraner hvor de enkelte proteiner og lipidmolekyler kan bevege seg (flyte) sidelengs i membranplanet. Modellen forklarer videre at cellemembraner er asymmetriske, dvs. at de to sidene er ulike i struktur og funksjon. Dette kommer frem ved at de to sidene av membranene kan ha både forskjellige typer av proteiner og forskjellig antall av dem. Glykoproteiner er til nå bare funnet på den ytre siden av plasmamembraner hos pattedyrceller, og her spiller de en viktig rolle for cellens identitet.

De fleste integrerte proteiner er enzymer som katalyserer forskjellige trinn i stoffskiftet innenfor cellemembranen eller i overflaten av den. Andre integrerte proteiner er transportproteiner eller de danner bindingsseter (reseptorer) for f.eks. hormoner og medikamenter eller for virus når disse infiserer en celle. Membranproteiner bestemmer også en celles immunologiske egenskaper.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.