Biologische Membranen

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Biologische Membranen sind in der Regel aus Phospho- und Glycolipiden und Cholesterin aufgebaut. Meist sind zusätzlich noch unterschiedliche Proteinkomplexe (meist Transportkanäle) eingelagert. Je nach Zusammensetzung können Funktionsunterschiede festgestellt werden. Die Lipidzusammensetzung schwankt meist in breiten Grenzen. Des Weiteren ist eine Umwandlung der einzelnen Lipide in andere Lipide möglich und somit sind biologische Membranen starken Schwankungen unterlegen. Durch Methylierung kann Phosphatidyl-ethanolamin beispielsweise in Phosphatidylcholin umgewandelt werden.

Membranbausteine.png

Die Ausrichtung der Membran erfolgt spontan, v.a. durch hydrophobe Wechselwirkungen. Den Phospholipiden ist eine gewisse Organisation zu eigen, die vor allem auf dem amphiphilen Charakter zurückzuführen ist. Die Bilayer der Membran sind kooperativ, d.h. die nicht-kovalenten Wechselwirkungen verstärken sich gegenseitig. In der engen Packung sind es zumeist van-der-Waals-Kräfte die die Fettsäurereste stabilisieren. Die hydrophilen Köpfchen werden durch elektrostatische Wechselwirkungen oder durch Wasserstoffbrücken stabilisiert.

Die Membranen haben die Aufgabe eine Zelle gegen ihre Umgebung oder ein Kompartiment gegenüber dem Zellinneren abzugrenzen. Sie sind verantwortlich für die Homöostase der Zelle bzw. der Kompartimente (z.B. Mitochondrium oder Chloroplast). Sie ist für einige Stoffe durchlässig, andere benötigen spezielle Transporter oder Rezeptoren die i.d.R. in die Membran ein- oder aufgelagert sind. Hier sind einige Beispiele:

Membranpermeabilitaet.png