3.2.1 – Anatomie lang

3.2.1 – A folyékony mozaik: lipidek és fehérjék – Das Flüssig-Mosaik: Lipide und Proteine

1. A sejtet körülvevő plazmamembrán (membrana plasmatis) nem merev burok, hanem állandóan változó, dinamikus határfelület a citoplazma és a sejten kívüli tér között. – Die Plasmamembran (Membrana plasmatis), welche die Zelle umgibt, ist keine starre Hülle, sondern eine ständig veränderliche, dynamische Grenzfläche zwischen Zytoplasma und Extrazellularraum.

2. Szerkezetét a folyékony mozaikmodell írja le, amely szerint a lipidek összefüggő kettős rétegében különböző felépítésű és működésű fehérjék helyezkednek el. – Ihre Struktur wird durch das Flüssig-Mosaik-Modell beschrieben, nach dem Proteine unterschiedlicher Gestalt und Funktion in einer zusammenhängenden Lipiddoppelschicht liegen.

3. A „folyékony” jelző arra utal, hogy számos lipid- és fehérjemolekula oldalirányban elmozdulhat, ezért a membrán összetevői nem rögzített helyzetűek. – Die Bezeichnung „flüssig“ weist darauf hin, dass sich zahlreiche Lipid- und Proteinmoleküle seitlich bewegen können und die Membranbestandteile daher nicht ortsfest sind.

4. Mozaikszerű megjelenését azok a különféle fehérjék adják, amelyek szabálytalan eloszlásban ágyazódnak a lipidek közé, vagy kapcsolódnak valamelyik membránfelszínhez. – Das mosaikartige Erscheinungsbild entsteht durch unterschiedliche Proteine, die unregelmäßig zwischen den Lipiden eingelagert oder mit einer der Membranflächen verbunden sind.

5. A membrán alapját főként foszfolipidek alkotják, amelyek egy vízkedvelő feji részből és két, víztaszító tulajdonságú zsírsavláncból épülnek fel. – Die Grundlage der Membran bilden vor allem Phospholipide, die aus einem wasserliebenden Kopfteil und zwei wasserabweisenden Fettsäureketten aufgebaut sind.

6. Vizes közegben e kettős természetű, úgynevezett amfipatikus molekulák spontán úgy rendeződnek, hogy hidrofil fejük a víz felé, hidrofób farkuk pedig egymás felé fordul. – In wässriger Umgebung ordnen sich diese amphipathischen Moleküle spontan so an, dass ihre hydrophilen Köpfe zum Wasser und ihre hydrophoben Schwänze zueinander weisen.

7. Így alakul ki a körülbelül öt–tíz nanométer vastag lipid kettős réteg, amelynek külső és belső felszíne egyaránt kapcsolatban áll vizes oldattal. – Auf diese Weise entsteht die etwa fünf bis zehn Nanometer dicke Lipiddoppelschicht, deren äußere und innere Oberfläche jeweils mit einer wässrigen Lösung in Kontakt steht.

8. A hidrofób belső tartomány hatékony akadályt képez az ionok és a legtöbb vízoldékony molekula számára, miközben egyes zsírban oldódó anyagokat átenged. – Der hydrophobe Innenbereich bildet eine wirksame Barriere für Ionen und die meisten wasserlöslichen Moleküle, lässt jedoch bestimmte fettlösliche Stoffe passieren.

9. Mivel a foszfolipidek zsírsavláncainak hossza és telítettsége eltérhet, a membrán folyékonysága a lipidösszetétel változtatásával finoman szabályozható. – Da Länge und Sättigungsgrad der Fettsäureketten der Phospholipide variieren können, lässt sich die Fluidität der Membran durch Veränderungen der Lipidzusammensetzung fein regulieren.

10. A telítetlen zsírsavláncok kettős kötései megtörik a molekulák szabályos elrendeződését, ezért jelenlétük általában növeli a membrán mozgékonyságát. – Die Doppelbindungen ungesättigter Fettsäureketten unterbrechen die regelmäßige Anordnung der Moleküle, weshalb ihr Vorhandensein die Beweglichkeit der Membran gewöhnlich erhöht.

11. Ezzel szemben a hosszú, telített láncok szorosabban illeszkednek egymáshoz, ami csökkenti a lipidréteg folyékonyságát és átjárhatóságát. – Dagegen lagern sich lange, gesättigte Ketten enger aneinander, wodurch die Fluidität und Durchlässigkeit der Lipidschicht abnimmt.

12. Az állati sejtek membránjában található koleszterin a foszfolipidek közé ékelődve mérsékli a hőmérséklet-változások szerkezetre gyakorolt hatását. – Das in tierischen Zellmembranen vorkommende Cholesterin lagert sich zwischen die Phospholipide ein und vermindert den Einfluss von Temperaturschwankungen auf die Membranstruktur.

13. Magasabb hőmérsékleten korlátozza a foszfolipidek túlzott mozgását, alacsonyabb hőmérsékleten viszont megakadályozza, hogy azok túlságosan merev rendbe rendeződjenek. – Bei höheren Temperaturen begrenzt es die übermäßige Bewegung der Phospholipide, während es bei niedrigen Temperaturen verhindert, dass sie sich zu einer zu starren Ordnung zusammenlagern.

14. A membrán két rétege lipidösszetételében sem teljesen azonos, ezért külső és citoplazma felőli felszíne szerkezetileg és funkcionálisan aszimmetrikus. – Auch hinsichtlich ihrer Lipidzusammensetzung sind die beiden Schichten nicht vollständig gleich, weshalb die äußere und die zytoplasmatische Membranfläche strukturell und funktionell asymmetrisch sind.

15. Ezt az aszimmetriát enzimek tartják fenn, amelyek meghatározott foszfolipideket egyik membránrétegből a másikba helyeznek át. – Diese Asymmetrie wird durch Enzyme aufrechterhalten, die bestimmte Phospholipide von einer Membranschicht in die andere verlagern.

16. A membránfehérjék elhelyezkedésük alapján integráns és perifériás fehérjékre oszthatók, bár egyes molekulák lipidcsoportokon keresztül kapcsolódnak a kettős réteghez. – Nach ihrer Lage werden Membranproteine in integrale und periphere Proteine eingeteilt, wobei manche Moleküle über Lipidgruppen mit der Doppelschicht verbunden sind.

17. Az integráns fehérjék szorosan beágyazódnak a membránba, és közülük sok a teljes lipid kettős réteget átszelő transzmembrán fehérje. – Integrale Proteine sind fest in die Membran eingebettet, und viele von ihnen durchspannen als Transmembranproteine die gesamte Lipiddoppelschicht.

18. A lipidréteg belsejébe nyúló fehérjeszakaszok többnyire hidrofób aminosavakat tartalmaznak, míg a vizes tér felé tekintő részek felszíne hidrofil. – Die in das Innere der Lipidschicht reichenden Proteinabschnitte enthalten überwiegend hydrophobe Aminosäuren, während die zum wässrigen Raum gerichteten Bereiche eine hydrophile Oberfläche besitzen.

19. Többszörösen membránba ágyazódó fehérjék számos egymást követő szakasza halad át a kettős rétegen, ami összetett csatornák és receptorok kialakítását teszi lehetővé. – Bei mehrfach membrangängigen Proteinen durchziehen zahlreiche aufeinanderfolgende Abschnitte die Doppelschicht, wodurch komplexe Kanäle und Rezeptoren entstehen können.

20. A perifériás membránfehérjék nem hatolnak mélyen a lipidrétegbe, hanem más fehérjékhez, lipidfejekhez vagy a sejtváz elemeihez kapcsolódnak. – Periphere Membranproteine dringen nicht tief in die Lipidschicht ein, sondern binden an andere Proteine, Lipidköpfe oder Bestandteile des Zytoskeletts.

21. Elhelyezkedésük rendszerint könnyebben megváltoztatható, ezért gyakran vesznek részt átmeneti jelátviteli kapcsolatokban és enzimkomplexek kialakításában. – Ihre Lage lässt sich meist leichter verändern, weshalb sie häufig an vorübergehenden Signalverbindungen und an der Bildung von Enzymkomplexen beteiligt sind.

22. Működésük alapján a membránfehérjék között csatornák, hordozók, szivattyúk, receptorok, enzimek, tapadási molekulák és sejtfelismerést szolgáló jelzőfehérjék különíthetők el. – Funktionell unterscheidet man unter den Membranproteinen Kanäle, Carrier, Pumpen, Rezeptoren, Enzyme, Adhäsionsmoleküle und der Zellerkennung dienende Markerproteine.

23. A csatornafehérjék hidrofil pórust képeznek a hidrofób membránon keresztül, így meghatározott ionok vagy kis molekulák szabályozott áthaladását biztosítják. – Kanalproteine bilden eine hydrophile Pore durch die hydrophobe Membran und ermöglichen dadurch den kontrollierten Durchtritt bestimmter Ionen oder kleiner Moleküle.

24. Más fehérjék egy anyag megkötése után megváltoztatják térszerkezetüket, majd a molekulát a membrán ellentétes oldalán felszabadítják. – Andere Proteine verändern nach der Bindung eines Stoffes ihre räumliche Struktur und setzen das Molekül anschließend auf der gegenüberliegenden Membranseite frei.

25. Receptorként működve a membránfehérjék külső jeleket ismernek fel, majd szerkezeti változásuk révén a sejten belül válaszfolyamatokat indítanak el. – Als Rezeptoren erkennen Membranproteine äußere Signale und lösen durch eine Veränderung ihrer Struktur Reaktionsvorgänge im Zellinneren aus.

26. A sejtvázhoz rögzített fehérjék meghatározzák a membrán egyes területeinek alakját, és korlátozhatják más molekulák oldalirányú mozgását. – Mit dem Zytoskelett verbundene Proteine bestimmen die Form bestimmter Membranbereiche und können die seitliche Beweglichkeit anderer Moleküle einschränken.

27. Kívülről ugyanakkor a sejtközötti állományhoz vagy szomszédos sejtek fehérjéihez kapcsolódhatnak, ezáltal mechanikai összeköttetést hozva létre. – Auf der Außenseite können sie sich dagegen mit der extrazellulären Matrix oder den Proteinen benachbarter Zellen verbinden und dadurch mechanische Verbindungen herstellen.

28. A membrán külső felszínén rövid szénhidrátláncok kapcsolódnak lipidekhez és fehérjékhez, létrehozva a glikolipideket, illetve a glikoproteineket. – An der äußeren Membranoberfläche sind kurze Kohlenhydratketten mit Lipiden und Proteinen verbunden, wodurch Glykolipide beziehungsweise Glykoproteine entstehen.

29. Ezek a szénhidráttartalmú molekulák együttesen alkotják a glikokálixot, amely védi a sejt felszínét, vizet köt meg és részt vesz a sejtek felismerésében. – Diese kohlenhydrathaltigen Moleküle bilden gemeinsam die Glykokalyx, welche die Zelloberfläche schützt, Wasser bindet und an der Zellerkennung beteiligt ist.

30. A glikokálix összetétele sejttípusonként eltér, ezért felszíni azonosítóként segíti az immunrendszert a saját és idegen struktúrák megkülönböztetésében. – Die Zusammensetzung der Glykokalyx unterscheidet sich je nach Zelltyp und unterstützt daher als Oberflächenkennung das Immunsystem bei der Unterscheidung körpereigener und fremder Strukturen.

31. Noha a membrán alkotórészei mozgékonyak, eloszlásuk nem véletlenszerű, mert egyes lipidek és fehérjék átmenetileg rendezett működési területekbe csoportosulnak. – Obwohl die Membranbestandteile beweglich sind, ist ihre Verteilung nicht zufällig, da sich bestimmte Lipide und Proteine vorübergehend zu geordneten Funktionsbereichen zusammenschließen.

32. Az ilyen membrándoménekben egymáshoz közel kerülő receptorok és jelátviteli fehérjék gyorsabban, valamint pontosabban képesek összehangolni működésüket. – In solchen Membrandomänen können benachbarte Rezeptoren und Signalproteine ihre Tätigkeit schneller und präziser aufeinander abstimmen.

33. A lipid kettős réteg kisebb sérülései önmaguktól záródhatnak, mivel a hidrofób részek igyekeznek elkerülni a vízzel való közvetlen érintkezést. – Kleinere Schäden der Lipiddoppelschicht können sich selbstständig schließen, da die hydrophoben Bereiche den unmittelbaren Kontakt mit Wasser zu vermeiden suchen.

34. Rugalmasságának köszönhetően a plazmamembrán alakváltozásokat, hólyagképződést és sejtnyúlványok létrejöttét is lehetővé teszi anélkül, hogy elveszítené folytonosságát. – Dank ihrer Elastizität ermöglicht die Plasmamembran Formveränderungen, Vesikelbildung und die Entstehung von Zellfortsätzen, ohne dabei ihre Kontinuität zu verlieren.

35. A folyékony mozaik tehát nem csupán elhatárolja a sejtet, hanem olyan szervezett reakciófelületet képez, amelyen az anyagforgalom, a jelátvitel és a sejtkapcsolatok zajlanak. – Das Flüssig-Mosaik grenzt die Zelle somit nicht nur ab, sondern bildet eine organisierte Reaktionsfläche, an der Stoffaustausch, Signalübertragung und Zellkontakte stattfinden.