Cellmembranet, som också kallas plasmamembranet eller cytoplasmatiskt membran, hänvisar till ett biologiskt membran som separerar det inre från det yttre av celler. Detta hjälper till att skydda cellen från dess miljö. Cellmembranet består av ett lipiddubbelskikt som innehåller kolesteroler, som sitter mellan fosfolipider för att bibehålla deras flytbarhet under olika temperaturer. Cellmembranet består också av proteiner som de perifera och integrerade proteinerna som fungerar som membrantransportörer (integral). Vissa proteiner är löst fästa på den perifera (yttre) sidan av cellmembranet och fungerar som enzymer som formar cellen.
1. Cell och cellmembranet
Cellmembranet är ansvarigt för att kontrollera rörelsen av ämnen in och ut ur celler och organeller. Därför är dessa membran selektivt permeabla för organiska molekyler och joner. Cellmembran är också involverade i flera cellulära processer som cellsignalering, jonledningsförmåga och cellvidhäftning, och de fungerar också som fästytor för olika extracellulära strukturer som cellväggen. Andra extracellulära strukturer som fäster till cellmembranet är kolhydratskiktet som kallas glykokalyx och det intracellulära nätverket av proteinfibrer som kallas cytoskelettet.
2. Strukturen av ett cellmembran
Cellmembran består av olika biologiska molekyler, främst proteiner och lipider . Sammansättningen av cellmembran är inte fixerad utan förändras ständigt för flytbarhet såväl som förändringar i miljön. Till exempel förändras kolesterolnivåerna i mänskliga primära neuroncellmembran, och denna sammansättningsförändring påverkar fluiditeten genom hela utvecklingsstadierna.
Huvudmembranfosfolipiderna och glykolipiderna är fosfatidylkolin, fosfatidyletanolamin, fosfatidylinositol och fosfatidylserin. Cellmembranet består av tre klasser av amfipatiska lipider:
Mängden av varje är beroende av celltypen, men i många fall är fosfolipider de vanligaste. I de flesta fall står fosfolipider för cirka 50 % av alla lipider i plasmamembranen, glykolipider står för cirka 2 % och steroler för resten. I studien av de röda blodkropparna såg man att 30 % av plasmamembranet bestod av lipider. Men i många eukaryota celler är sammansättningen av plasmamembranet ungefär hälften lipider och hälften proteiner i vikt.
Längden, liksom graden av omättnad av fettsyrakedjor, påverkar membranets fluiditet. Omättade lipider hindrar fettsyror från att packas ihop, och sänker därför smälttemperaturen och ökar ett membrans fluiditet.
Förmågan hos vissa organismer att reglera flytbarheten av sina cellmembran genom att ändra sammansättningen av lipider är känd som homeoviskös anpassning.
Plasmamembran innehåller också kolhydrater, främst glykoproteiner. Kolhydrater spelar en roll i cell-celligenkänning i eukaryoter. De finns på cellens yta för att känna igen värdceller och dela information.
Proteinerna i cellmembranet kan delas in i tre typer; integrala proteiner, lipidförankrade proteiner och perifera proteiner. Integrala proteiner inkluderar jonkanaler, protonpumpar och G-proteinkopplade receptorer. Dessa proteiner är också kända som transmembranproteiner.
De lipidförankrade proteinerna inkluderar G-proteinerna.
De perifera proteinerna inkluderar vissa enzymer och vissa hormoner.
Cellmembranet har ett mycket stort innehåll av proteiner, cirka 50 % av membranvolymen. Dessa proteiner är ansvariga för flera biologiska aktiviteter.
