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Vorkommen
- eine Zelle ist von einer ganze Membran umgeben
- viele Zellorgane sind durch Membranen abgerenzt
- innerhalb der Organellen grenzen Membrane weitere Teilbereiche ab
- Cytoplasma ist von ausgedehnten Membransystemen durchzogen
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Aufbau
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Dreischichtiger Aufbau:
- eine helle Linie ( 3-4 nm dick) ist von 2 dunklen Linien (2-3 nm dick) umgeben
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Lipide
- lösen sich schlecht, oder gar nicht in Wasser
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Funktionen:
- Energiespeicher, Wärmeisolierung, Schutz vor Verletzungen, bilden Wasser abweisende Schichten, erfüllen spezifische Funktionen im Stoffwechsel
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Fette:
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Verbindungen aus Glycerin + Fettsäuren
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Fettsäure: langkettiges Kohlenwasserstoff , der am Ende eine Carboxyl-Gruppe trägt
- kann unter Wasserabspaltung mit einer OH-Gruppe des Glycerins eine Esterbindung bilden
- 3 verschiedene Fettsäuren können am Aufbau eines Fettmoleküls beteiligt sein
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Fettsäuren, in denen nur Einfachbindungen zw. den Kohlenstoffatomen bestehen, nennt man gesättigt, während ungesättigte Fettsäuren eine oder mehrere Doppelbindungen aufweisen
- je höher die Anteile der ungesättigten Fettsäuren, desto niedriger der Schmelzpunkt
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- tierische Fette bestehen zum größten Teil aus gesättigten Fettsäuren -pflanzliche Fette dagegen mehr ungesättigte Fettsäuren
- mehrfach ungesättigte Fettsäuren sind für den Mensch lebensnotwendig und müssen über Nahrung aufgenommen werden
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Phosphilipide:
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Aufbau:
- Glycerin + 2 Fettsäuren + 1 Phosphosäure
- an die Phosphatgruppe sind meist weitere polare oder geladene Moleküle gebunden
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in Wasser bilden Phospholipide eine von der Umgebung getrennte Phase
- Moleküle ordnen sich so an, dass nur die "Köpfe" mit Wassermöleküle in Kontakt treten
- die unpolaren Fettsäureketten werden vom Wasser ausgeschlossen
- dadurch entstehen tröpfchenartige Strukturen, die Micellen ODER größere Vesikel aus Lipiddoppelschichten, bei denen sich die "Schwänze" gegeneinander, die "Köpfe" dagegen zum Wasser ausrichten
- sind wesentlich am Aufbau biologischer Membranen beteiligt
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Proteine
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Funktion:
- erkennen anderer Moleküle durch revesible WW ( vor allem Wasserstoffbrücken)
- binden
- diese Bindung wieder lösen können
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Aufbau:
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20 Aminosäuren, die in unterschiedlichen Anordnung zu langen Ketten verknüpft sind (Polypeptide)
- eine oder mehrere Polypeptide bilden zusammen das Protein
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Aminosäuren:
- Aminogruppe (-NH²) Carboxylgruppe (-COOH) Wasserstoffatom (-H) Rest (-R)
- die Seitenketten (-R + C-Atom) unterscheiden sich in ihrer Säure-Base-Reaktion, Polarität, Ladung und Fähigkeit zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken
- + C-Atom
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Struktur:
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Primärstruktur:
- die Reihenfolge der Aminosäuren ist für jdese Protein einzigartig
- Primärstruktur: N-Ende (1. Aminosäure) zum C-Ende (letzte Aminosäure)
- ist durch die genetische Information festgelegt
- bestimmt die spezifischen Eigenschaften
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Sekundärstruktur:
- Windungen und Faltungen machen die Sekundärstruktur eines Eiweißes aus
- basieren auf Wasserstoffbrückenbindungen antlang des Polypeptidrückgrats
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Tertiärstruktur:
- Tertiärstruktur: dreidimelsionale Anordnung eines Proteins
- beruht auf WW zwischen den Seitenketten der Aminosäuren
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schwache WW
- Wasserstoffbrückenbindungen, Inonenbindungen zw. sauren & basischen Aminosäure-Resten, hydrophobe WW
- globuläre Proteine: kugelige Gestalt Faserproteine: lang gestreckt
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Quartärstruktur:
- Polypeptidketten lagern sich zu einem noch größeren Molekül zusammen
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Verbindung zwischen den Zellen
- Zellwände sind von Känalen durchsetzt, durch die Cytoplasmastränge hindurchziehen ( Plasmodesmen)
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bei tierischen Zellen wreden Kontakte durch Proteine vermittelt
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Typen:
- mechanischen Zusammenhalt (Bsp. Stabilisierung)
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Abdichtungsfunktion
- Verschlusskontakte, z. B. verhindern dass Flüssigkeit in die Zellzwischenräume gelangt
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Kommunikationskontakte
- gewährleistet den Austausch zw. benachbarten Zellen
- in diesem Bereich bilden große Proteinmoleküle Poren in der Membran ( diese Poren stehen im direkten Kontakt mit den Poren der aneinandergrenzenden Zellmembran)
- dadurch wird chemische Kommunikation ermöglicht
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Kohlenhydrate
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kurze, in der Regel verzweigte Zuckerketten, die an Lipid- oder Proteinmoleküle gebunden sind
- die entstehenden Moleküle werden als Glykoproteine bezeichnet
- dienen als Erkennungsmerkmal
- Methoden
- Membranfluss