Het celmembraan, ook bekend als het plasmamembraan, is een essentieel onderdeel van alle cellen, die een cruciale rol speelt bij het handhaven van de integriteit van de cel en het vergemakkelijken van de interactie met zijn omgeving. De functies zijn veelzijdig en essentieel voor het leven:

1. Barrière en selectieve permeabiliteit:

* Fysieke barrière: Het membraan werkt als een barrière die de interne omgeving van de cel (cytoplasma) scheidt van de externe omgeving. Het voorkomt het vrije verkeer van de meeste moleculen in en uit de cel.

* Selectieve permeabiliteit: Het membraan is selectief permeabel, waardoor alleen bepaalde moleculen kunnen passeren terwijl ze anderen blokkeren. Deze selectiviteit wordt bereikt door de fosfolipide dubbellaagse structuur en ingebedde eiwitten.

2. Transport:

* Passief transport: Vergemakkelijkt de beweging van moleculen door hun concentratiegradiënt (van hoge naar lage concentratie) zonder de noodzaak van energie. Dit omvat diffusie, osmose en gefaciliteerde diffusie.

* Actief transport: Vereist energie (meestal ATP) om moleculen te verplaatsen tegen hun concentratiegradiënt (van lage tot hoge concentratie). Hierdoor kunnen cellen essentiële voedingsstoffen verzamelen en afvalproducten verwijderen.

3. Communicatie:

* receptor -eiwitten: Ingebed in het membraan, binden deze eiwitten zich aan specifieke signaalmoleculen (liganden) buiten de cel, waardoor een cascade van gebeurtenissen in de cel wordt geactiveerd. Hierdoor kunnen cellen op hun omgeving reageren en met elkaar communiceren.

* Cell Junctions: Gespecialiseerde structuren die aangrenzende cellen verbinden, waardoor communicatie en coördinatie tussen cellen wordt vergemakkelijkt.

4. Erkenning en hechting:

* Glycoproteïnen en glycolipiden: Deze moleculen op het celoppervlak werken als markers voor celherkenning en interacties.

* celadhesiemoleculen: Met deze eiwitten kunnen cellen zich aan elkaar en aan de extracellulaire matrix hechten.

5. Het handhaven van celvorm en structurele ondersteuning:

* Cytoskeleton: Het celmembraan interageert met het cytoskelet, een netwerk van eiwitfilamenten in de cel, die structurele ondersteuning biedt en de vorm van de cel behouden.

6. Bescherming:

* enzymen: Sommige membraangebonden enzymen spelen een rol bij het beschermen van de cel tegen schadelijke stoffen.

* Antimicrobiële peptiden: Het membraan kan antimicrobiële peptiden produceren die helpen verdedigen tegen binnenvallende ziekteverwekkers.

Samenvattend is het celmembraan een complexe en dynamische structuur die essentieel is voor het overleven van alle cellen. De functies ervan zijn cruciaal voor het handhaven van celintegriteit, het reguleren van de interne omgeving, communiceren met andere cellen en interactie met de omliggende omgeving.