Hauptunterschied – Zellmembran vs. Zellwand

Zellwand und Zellmembran sind zwei Arten von äußersten Grenzen, die in Zellen vorkommen. Die Zellwand ist die äußerste Grenze von Bakterien, Archaeen, Pilzen und Pflanzenzellen. Die Zellmembran ist die äußerste Grenze tierischer Zellen. Zellmembranen können bei Zellen, die die Zellwand besitzen, auf der Innenseite der Zellwand identifiziert werden. Die Hauptunterschied zwischen Zellmembran und Zellwand ist das Die Zellmembran ist ein universelles Merkmal aller lebenden Zellen, während die Zellwand in tierischen Zellen fehlt.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist eine Zellmembran? – Struktur, Zusammensetzung, Funktion 2. Was ist eine Zellwand? – Struktur, Zusammensetzung, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen Zellmembran und Zellwand?

Was ist eine Zellmembran?

Die Zellmembran ist eine biologische Membran, die das Zellinnere von der äußeren Umgebung trennt. Die Zellmembran wird auch als bezeichnet Plasma Membran und Zytoplasmatische Membran. Es ist selektiv durchlässig für Stoffe wie Ionen und organische Moleküle. Die Zellmembran hält eine konstante Umgebung im Protoplasma aufrecht, indem sie den Durchgang von Substanzen in und aus der Zelle kontrolliert. Außerdem schützt es die Zelle vor ihrer Umgebung.

Struktur der Zellmembran

Die Struktur der Membran wird durch das Fluidmosaikmodell beschrieben. Die Zellmembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht mit darin eingebetteten Proteinen. Die Lipiddoppelschicht wird als zweidimensionale Flüssigkeit betrachtet, in der die Lipid- und Proteinmoleküle mehr oder weniger leicht diffundieren. Es entsteht bei der Selbstorganisation von Lipidmolekülen. Diese Lipide sind amphipathische Phospholipide. Ihre hydrophoben „Schwanz“-Regionen sind durch die Doppelschichtstruktur vor dem umgebenden Wasser oder der hydrophilen Umgebung verborgen. Somit interagieren hydrophile Köpfe entweder mit intrazellulären/zytosolischen oder extrazellulären Flächen. Dadurch wird eine kontinuierliche, kugelförmige Lipiddoppelschicht gebildet. Daher werden hydrophobe Wechselwirkungen als Haupttriebkräfte für die Lipiddoppelschichtbildung angesehen.

Die Lipiddoppelschichtstruktur verhindert das Eindringen von polaren gelösten Stoffen in die Zelle. Die passive Diffusion unpolarer Moleküle ist jedoch erlaubt. Daher fungieren Transmembranproteine ​​entweder als Poren, Kanäle oder Tore für die Diffusion der polaren gelösten Stoffe. Phosphatidylserin wird auf der Membran konzentriert, um eine zusätzliche Barriere für geladene Moleküle zu schaffen.

Membranstrukturen wie Podosom, Caveola, fokale Adhäsion, Invadopodium und verschiedene Arten von Zellverbindungen sind in der Membran vorhanden. Diese nennt man "Supramembran“ Strukturen, die Kommunikation, Zelladhäsion, Exozytose und Endozytose ermöglichen. Unterhalb der Zellmembran befindet sich das Zytoskelett im Zytoplasma. Zytoskelett bietet ein Gerüst, um die Membranproteine ​​zu verankern. Ein detailliertes Diagramm der Zellmembran ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Ein detailliertes Diagramm der Zellmembran

Zusammensetzung der Zellmembran

Die Zellmembran besteht hauptsächlich aus Lipiden und Proteinen. In der Zellmembran finden sich drei Klassen amphipathischer Lipide: Phospholipide, Glykolipide und Sterole. Phospholipide sind die am häufigsten vorkommenden Lipide. Cholesterin wird in tierischen Zellen durch die Membran verteilt gefunden.

Liposomen sind die Lipidvesikel in der Zellmembran; sie sind von einer Lipiddoppelschicht umschlossene kreisrunde Taschen. Kohlenhydrate können als Glykoproteine ​​und Glykolipide gefunden werden. 50% der Zellmembran besteht aus Proteinen. Proteine ​​können in drei Arten auf der Membran gefunden werden: integrale oder transmembrane Proteine, Lipid-verankerte Proteine ​​und periphere Proteine.

Funktion der Zellmembran

Die Zellmembran trennt das Zytoplasma physisch von seiner extrazellulären Umgebung. Es verankert auch das Zytoskelett und liefert die Form der Zelle. Auf der anderen Seite ist die Zellmembran an die anderen Zellen im Gewebe gebunden und bietet der Zelle die mechanische Unterstützung.

Die Zellmembran ist selektiv permeabel und reguliert eine konstante innere Umgebung für das Funktionieren der Zelle. Die Bewegung durch die Zellmembran kann entweder in passiver oder aktiver Diffusion erfolgen. In der Zellmembran lassen sich vier Transportmechanismen identifizieren. Kleine Moleküle wie Kohlendioxid, Sauerstoff und Ionen bewegen sich durch passive Osmose und Diffusion durch die Membran. Nährstoffe wie Zucker, Aminosäuren und Metaboliten bewegen sich passiv durch transmembrane Proteinkanäle. Aquaporine sind eine Art Proteinkanäle, die durch erleichterte Diffusion Wasser transportieren. Die Aufnahme von Molekülen in die Zelle durch deren Einschluss wird als Endozytose bezeichnet. Feste Partikel werden durch Phagozytose verschlungen und kleine Moleküle und Ionen werden durch Pinocytose verschlungen. Einige unverdaute Rückstände werden durch Einstülpung und Bildung eines Vesikels aus der Zelle entfernt. Dieser Vorgang wird als Exozytose bezeichnet.

Was ist eine Zellwand?

Die Zellwand ist eine starre, äußerste Strukturschicht, die in Bakterien-, Archeal-, Pilz- und Pflanzenzellen vorkommt. Strukturelle Unterstützung und der Schutz wird durch die Zellwand bereitgestellt. Es fungiert auch als Druckbehälter, der die Überdehnung der Zelle verhindert. Struktur und Zusammensetzung variieren zwischen den Arten.

Struktur und Zusammensetzung der Zellwand

Pflanzenzellwand

Die Pflanzenzellwand besteht aus drei Schichten, der primären Zellwand, die eine dünne, flexible Schicht ist, der sekundären Zellwand, die eine dicke Schicht ist, und der mittleren Lamelle, die reich an Pektin ist. Die primäre Zellwand besteht aus Holz und enthält Zellulose, Hemizellulose und pektinähnliche Kohlenhydrate. Die sekundäre Zellwand umfasst Cellulose, Xylan, Lignin und einige Strukturproteine. Die sekundäre Zellwand im Xylem enthält Lignin. Während der Zytokinese wird in der Zellplatte eine Mittellamelle gebildet. Die Struktur der Pflanzenzellwand ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Pflanzenzellwand

Funktionen der Zellwand

Die Zellwand verleiht der Zelle Steifigkeit und Festigkeit. Außerdem schützt es die Zelle vor mechanischer Belastung. Die Zellwand kann sich mit erheblicher Zugfestigkeit biegen. Sekundäre Zellwandkomponenten wie Lignin und Cellulose verleihen Pflanzen Steifigkeit. Der hydraulische Turgordruck führt zu einer Steifigkeit in der Zelle. Die Zellwand ermöglicht der Zelle eine bestimmte Form. Die sekundäre Zellwand ist ebenfalls wasserdicht.

Andererseits ist die Zellwand eine vollständig durchlässige Struktur. Es verhindert jedoch das Eindringen großer Moleküle wie Toxine in die Zelle. Bei den meisten Pflanzen ist die primäre Zellwand für kleine Moleküle vollständig durchlässig. Die Zellwand schafft eine stabile osmotische Umgebung, da sie die osmotische Lyse verhindert und hilft, Wasser zurückzuhalten.

Unterschied zwischen Zellmembran und Zellwand

Gegenwart

Zellmembran: Die Zellmembran ist ein universelles Merkmal aller lebenden Zellen.

Zellenwand: Die Zellwand ist in Bakterien, Archaeen, Pilzen und Pflanzenzellen vorhanden und fehlt in tierischen Zellen.

Struktur

Zellmembran: Die Zellmembran ist eine dünne, zarte Struktur mit einer Breite von 5-10 nm.

Zellenwand: Die Zellwand ist eine dicke, starre Struktur mit einer Breite von 4-20 µm.

Überwachung

Zellmembran: Die Zellmembran kann unter dem Elektronenmikroskop beobachtet werden.

Zellenwand: Die Zellwand kann unter dem Lichtmikroskop beobachtet werden.

Äußerste Schicht

Zellmembran: Die Zellmembran ist die äußerste Schicht tierischer Zellen.

Zellenwand: Die Zellwand ist die äußerste Schicht von Bakterien, Archaeen, Pilzen und Pflanzenzellen.

Funktion

Zellmembran: Die Zellmembran fungiert als Schutzhülle für das Protoplasma und hält eine konstante Umgebung im Protoplasma aufrecht.

Zellenwand: Die Zellwand fungiert als Schutzhülle für die Zellmembran und erhält die Form der Zelle.

Form der Zelle

Zellmembran: Die Zellmembran verleiht der Zelle eine runde, flexible Form.

Zellenwand: Die Zellwand verleiht der Zelle eine feste Form.

Komposition

Zellmembran: Die Zellmembran besteht aus Lipiden, Proteinen und Kohlenhydraten.

Zellenwand: Die Zellwand besteht bei Bakterien aus Peptidoglykan, bei Pilzen aus Chitin und bei Pflanzen aus Zellulose.

Permeabilität

Zellmembran: Die Zellmembran ist selektiv permeabel, wodurch sich ausgewählte Moleküle hindurch bewegen können.

Zellenwand: Die Zellwand ist für Makromoleküle vollständig durchlässig.

Lebensstatus

Zellmembran: Die Zellmembran ist lebendig und stoffwechselaktiv.

Zellenwand: Die Zellwand ist unbelebt und metabolisch inaktiv.

Rezeptoren

Zellmembran: Rezeptoren auf der Zellmembran ermöglichen es der Zelle, Signale von der äußeren Umgebung zu empfangen.

Zellenwand: Der Zellwand fehlen Rezeptoren.

Flagellen und Pili

Zellmembran: Die Zellmembran führt zu Flagellen und Pili, die die Bewegung bzw. Anhaftung der Zelle unterstützen.

Zellenwand: Die Zellwand erleichtert Geißeln und Pili durch kleine Öffnungen.

Dicke

Zellmembran: Die Zellmembran behält während der gesamten Lebensdauer die gleiche Dicke bei.

Zellenwand: Die Zellwand wird im Laufe der Zeit dicker und nimmt die gesamte Zelle ein, was den Zelltod insbesondere in Pflanzenzellen verursacht.

Nährstoffbedarf

Zellmembran: Die Zellmembran benötigt Nahrung von der Zelle und schrumpft bei Trockenheit.

Zellenwand: Da die Zellwand eine bloße Ablagerung von Stoffen ist, benötigt sie keine Nahrung von der Zelle.

Abschluss

Zellmembran und Zellwand können als äußerste Zellschichten identifiziert werden. Die Zellwand ist die äußere Schicht der meisten Zellen, einschließlich Pflanzen, Bakterien und Pilzen. Die Zellmembran bildet die äußere Schicht tierischer Zellen, da sie keine Zellwand besitzen. Die Zellwand ist für Stoffe vollständig durchlässig und enthält keine Rezeptoren. Die Zellmembran ist für Substanzen halbdurchlässig und hält eine konstante Umgebung im Protoplasma aufrecht. Die Zellmembran enthält auch Rezeptoren, die es den Zellen ermöglichen, auf äußere Umweltveränderungen zu reagieren. Eine regelmäßige Form kann in der Zelle eher durch die Zellwand als durch die Zellmembran aufrechterhalten werden. Der Hauptunterschied zwischen Zellmembran und Zellwand ist ihre Universalität als Merkmal einer bestimmten Zelle.

Referenz:1. „Zellmembran“. Wikipedia, die freie Enzyklopädie. 2016. Aufgerufen am 01. März 20172.„Zellwand“. Wikipedia, die freie Enzyklopädie. 2017. Abgerufen am 01. März 2017

Bild mit freundlicher Genehmigung:1.“Zellmembrandetailliertes Diagramm de“ Von LadyofHats Mariana Ruiz – Eigene Arbeit. Bild umbenannt aus Datei: Zellmembran detailliertes Diagramm.svg (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „Plant cell wall diagram-en“ Von LadyofHats – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia