Warum können phospholipide in der Biomembran zwei wässrige Bereiche voneinander trennen?
Warum können phospholipide in der Biomembran zwei wässrige Bereiche voneinander trennen?
1 Antwort
Hi,
ein gemeinsames Strukturmerkmal der Phospholipide ist, dass sie über einen hydrophilen Anteil ("wasserliebend", "polare Kopfregion") und einen hydrophoben Anteil ("wasserhassend", "Kohlenwasserstoffschwanz") verfügen.
Solche Moleküle zeigen ein interessantes Verhalten in wässrigen Medien. Die Kohlenwasserstoffketten ("Schwänze") meiden das Wasser und die Moleküle ordnen sich daher spontan so an, dass diese hydrophoben Molekülanteile ins Innere der Struktur ragen, was z.B. bei kugeligen Gebilden, sog. Micellen der Fall ist. Siehe hier, oben rechts: https://de.wikipedia.org/wiki/Mizellen#/media/File:Phospholipide_in_Wasser.svg Die Schwänze zeigen da alle nach innen und die polaren Kopfgruppen nach außern.
Eine andere Struktur, die diese Phospholipide annehmen, sind bimolekulare Schichten oder Lipiddoppelschichten, wo die polaren Kopfgruppen nach außen, dem Wasser zu gerichtet sind und die hydrophoben Schwänze wiederum nach innen in die Schicht hinein zeigen, um der Konfrontation mit dem Wasser zu entgehen. Siehe hier, unten: https://de.wikipedia.org/wiki/Mizellen#/media/File:Phospholipide_in_Wasser.svg
Die Ausbildung dieser Lipiddoppelschichten geht in wässrigen Medien von selbst vor sich ("self assembly"), aufgrund von hydrophoben Wechselwirkungen zwischen den hydrophoben Molkülanteilen der Phospholipide. Diese bevorzugte Struktur, die die Phospholipide annehmen, trifft man auch in biologischen Zellmembranen an. Alle Lebensvorgänge beruhen auch auf den strukturellen und funktionellen Eigenschaften solcher Biomembranen, da sie um die Zelle selektive Barrieren bilden, die das Innere vom Äußeren trennen, aber nicht völlig abriegeln, sondern den Durchtritt und Austausch von Stoffen ermöglichen. Gruß, Cliff