Was sind Membranlipide?
Membranlipide sind für den aktiven Transport durch die Membran, viele Arten von Enzymaktivität und Membranbildung von wesentlicher Bedeutung. Lipide sind eine Gruppe von Verbindungen, die Fette und Öle enthalten und in Wasser unlöslich, jedoch in Alkohol löslich sind. Mit anderen Worten, Lipide lösen sich nicht in Wasser, was deutlich wird, wenn Sie dem Wasser Öl hinzufügen - sie mischen sich, bleiben aber getrennt. Es gibt viele verschiedene Arten von Lipiden, aber die Hauptklassen von Membranlipiden sind Phospholipide, Glycolipide, Sphingolipide und Cholesterin.
Lipide sind amphipatisch, weil jedes Molekül zwei unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Affinitäten für Wasser und Öl aufweist. Der hydrophile Bereich des Moleküls ist polar, daher wird es von Wasser angezogen. Der hydrophobe Bereich ist nicht polar und löst sich nicht in Wasser auf. Es ist dieses charakteristische Merkmal von Lipiden, das die Struktur lebender Membranen verursacht. Wenn eine Membran gebildet wird, ordnen sich die Membranlipide zu einer Doppelschicht an. Eine Doppelschicht besteht aus zwei Schichten von Membranlipiden, deren hydrophile Köpfe nach oben weisen und deren hydrophobe Schwänze sich in der Mitte der Membran-Doppelschicht befinden.
Alle Membranen in lebenden Organismen, sowohl um die Zellen als auch in ihnen, bestehen hauptsächlich aus Lipiden und Proteinen. Die Membranlipide sind die vorherrschenden Moleküle in der Membran. Einige Proteine sind in der gesamten Lipidschicht verteilt, während andere an deren Oberfläche gebunden sind.
Die meisten Membranlipide werden aus Glycerin gebildet, das durch kovalente Bindung an drei Fettsäureketten gebunden ist. Die entstehenden Moleküle werden Glyceride genannt. Sphingolipide sind die Ausnahme von dieser Regel, da sie gebildet werden, wenn Sphingosin anstelle des Glycerins kovalent an die Fettsäureketten bindet. Eine kovalente Bindung tritt auf, wenn entgegengesetzt geladene Atome Elektronenpaare teilen.
Phospholipide sind die häufigsten Membranlipide. Sie entstehen, wenn eine Phosphatgruppe, die Phosphor enthält, an ein Diglycerid und ein anderes einfaches organisches Molekül gebunden wird. Ein Diglycerid besteht aus zwei Glyceridmolekülen. In einem Phospholipid ist der Kopf, der die Phosphatgruppe enthält, polar, so dass er von Wasser angezogen wird. Die langen Kohlenwasserstoffketten der Fettsäuren sind hydrophob und bleiben in der Mitte der Membrandoppelschicht.
Glykolipide entstehen, wenn eine Kohlenhydratkette an ein Phospholipid bindet. Die Kohlenhydratkette befindet sich auf der äußeren Schicht der Membrandoppelschicht. Auf diese Weise wirkt die Kohlenhydratkette als Marker, um die Erkennung von Zellen zu ermöglichen. Glykolipide liefern auch Energie, die in der Kohlenhydratkette gespeichert wird. Schließlich tragen Glykolipide zur Stabilisierung der Membran bei und bieten einen Ort zum Anhaften an andere Zellen oder Gewebe.
Wenn Cholesterin in einer Membran vorhanden ist, bindet es schwach an Phospholipide auf beiden Seiten. Durch die Bindung an die benachbarten Phospholipide stabilisiert das Cholesterin diese und stabilisiert wiederum die gesamte Membran. Mit größeren Mengen an Cholesterin wird die Membran weniger flüssig oder frei beweglich und mechanisch stärker. Die Menge an Cholesterin in Membranen variiert je nach Zelltyp. Pflanzen enthalten kein Cholesterin. Verlassen Sie sich daher auf die Zellwand, um die Stabilität ihrer Zellen zu gewährleisten.
Schließlich finden sich Sphingolipide meist in der äußeren Schicht der Doppelschicht. Es gibt eine sehr ungleichmäßige Verteilung dieses Lipidtyps über die Doppelschicht. Sphingolipide bilden Lipidflöße, die für die Signalgebung und Erkennung von Zellen wichtig sind. Manchmal befindet sich Cholesterin neben oder in der Nähe der Sphingolipide, um die Zellmembran um sie herum zu stabilisieren.