Lipide und Membrane Flashcards
1
Q
Klassifizierung von Lipiden
A
- Fettsäuren
- Triacylglycerine
- Glycerophospholipide
- Sphingolipide
- Steroide
- andere Lipide
2
Q
Lipide
A
Klassen von biologischen Substanzen, denen gemeinsam ist, dass sie stark hydrophob und schwer wasserlöslich sind
3
Q
Fettsäuren
A
- Carbonsäuren mit langkettigen Kohlenwasserstoffresten
- Je mehr Doppelbindungen und je geringere C-Atomanzahl, desto geringere Schmelztemperatur
- Doppelbindunghaltig = gesättigt (trans)
4
Q
Nomenklatur von Fettsäuren
A
- systematischer Name + Endigung -säure
- Beispiel: C18 –> Octadecansäure
- mit Doppelbindungen
- 1 - Octadecensäure
- 2 - Octadiensäure
- 3 - Octatriensäure
- C-Atome werden vom Carboxyende aus durchnummeriert
- C-Atome 2, 3 sind alpha und beta
- C-Atom am äußered Ende: omega
- Position Doppelbindung: ∆ und hochgestellte Indexziffer
- cis-∆9: cis-Doppelbindung zwischen C-Atom 9 und 10
- oder: abzählen C-Atome vom distalen Ende: omega-C-Atom=1
- omega-3-Fettsäuren
5
Q
Triacylglycerine
A
- aus Glycerin verestert mit 3 (verschiedenen) Fettsäuren
- kürzester äußere Kette marikiert C1 Atom
- wenn gleich lang, dann welche mehr Doppelbindungen hat
- in Fettgewebe gespeichert
- aus Adipocyten (Fettzellen)
6
Q
Glycerophospholipide
A
- Membranlipid, Phospholipid
- Rückgrat: Glycerin-3-Phosphat
- häufig vorkommende Alkohole und daraus ergebenden Glycerophospholipide
- Serin: Phosphatidylserin
- Ethanolamin: Phosphatidylethanolamin
- Cholin: Phosphatidylcholin
- Inositol: Phosphatidylinositol
- amphiphil: mit hydrophilem Kopf (Phosphat + Alkohol) und hydrophobem Schwanz (Fettsäure)
7
Q
Etherlipide der Archaen
A
- Etherbindung
- stabil gegen Hydrolye und Oxidation
- verzweigte gesättigte Fettsäuren
- D-Konfiguration des Glycerins
- Leben unter extremen Bedingungen wie hohe Salzkonzentration, niedriger pH-Wert, hohe Temperatur
8
Q
Phospholipasen
A
- Enzyme, die eine Seitenkette von einem Phospholipid hydrolysieren
- Produkt: Lysophospholipid
9
Q
Sphingolipide - Sphingomyeline
A
- Membranlipid, Phospholipid
- Grundbaustein aus Sphingosin - ein Aminoalkohol mit einer langen ungesättigten Kohlenwasserstoffkette
-
Sphingomyelin
- Aminogruppe des Sphingorückgrats furch Amidbindung mit einer fettsäure verknüpft
- primäre Hydroxylgruppe mit Phosphorylcholin
- Bestandteil der Myelinscheide
- in allen eukaryotischen Plasmamembranen zu finden
10
Q
Steroide
A
- Cholesterin wichtigster Vertreter
- Grundbaustein:
- drei sechserringe
- ein Fünferring
- am Ende Schwanz aus CH-Atomen
- am anderen Ende Hydroxylgruppe
- in Membranen Cholesterin
- parallel zu Fettsäuren ausgerichtet
- Hydroxylgruppe tritt mit dem benachbaren hydrophilen Bereich der Phospholipide in WW
- nicht bei Prokaryoten
11
Q
Eigenschaften biologischer Membranen
A
- Schichtartige Struktur
- mittlerer Durchmesser 60 - 100Å
- größtenteils aus Lipiden und Proteinen
- Membranlipide aus hydrophoben und hydrophilen Teilen
- bilden spontan Doppelschichten aus
- Membranproteine verleihen Membran charakteristische Funktionen
- Membranen sind assymetrisch
- Membranen sind zweidimensionale Lösungen aus spezifisch orientierten Proteinen und Lipiden
-
elektrisch polarisiert
- negatives Potential in der Zelle
12
Q
Aggregierung von Lipiden
A
- Micellen bei Lipiden mit einem einzelnen hydrophoben Schwanz
- Membranausbildung Konsequenz der amphiphilen Natur dieser Moleküle
-
Lipiddoppelschicht
- hydrophobe Schwänze treten in WW
- bilden hydrophoben Innenraum
- Permeabilitätsschranke
- hydrophile Kopfgruppen beider Seiten WW mit wässrigem Milieu
-
hydrophobe Kräfte verantwortlich für Bildung der Doppelschichten
- Wasserverdrängung –> Entropiegewinn
- vdW Kräfte unter den Schwänzen
- elektrostatische Bindung und WBB zwischen Köpfen und Wasser
- kooperative Strukturen
13
Q
Bildung von Liposomen
A
- Lipidvedikel
- wässrige Kompartimente
- von Lipiddoppelschicht umgeben
Herstellung Liposomen
- geeignetes Lipis (Phosphatidylcholin) in Wasser suspendieren
- Mischung sonifizieren (mit Ultraschall behandeln)
- man erhält geschlossene Vesikel relativ einheitlicher Größe
- durch Gelfiltration isolierbar
medizinische Relevanz
- Liposome verschmelzen mit Plasmamembran
- einschleusung Inhalt
- Gentherapie
- Medikamenteneinschleusung
- Tumortherapie
14
Q
Permeabilität von Lipiddoppelschichten
A
- geringe Permeabilität für Ionen, geladene Teilchen
- Ausnahme Wasser
- Permeabilität kleiner Moleküle steht in Beziehung zu ihrer Löslichkeit in unpolaren Lösungsmitteln im Verhältnis zu der in Wasser
- verlieren Hydrathülle, werden im Kohlenwasserstoffkern gelöst und diffunieren auf die andere Seite der Membran
15
Q
Flüssig-Mosaik-Modell
A
- Lipide und Membranproteine sind in permanenter lateraler Bewegung
- Nachweis: FRAP
- Fluoreszenzwiederanlagerung nach Photobleichung
- Zelloberfläche wird mit Fluoreszenzchromophor markiert
- kleines Alreal wird durch Fluoresznezmikroskop beobachtet
- intensiver Lichttimpuls durch ienen Laser zerstört die Chromophore = Bleichung
- Fluoreszenz des Areals wird in Abhängigkeit der Zei beobachtet mit geringer Lichtintensität, damit weiteres Bleichen ausgeschlossen ist
- Ergebnis: Geschwindigkeit, mit der der ursprüngliche Fluoreszenzpegel wieder erreicht wird, hängt von lateraler Beweglichkeit der fluoreszenzmarkierten Komponente ab
24
Q
quantitative Bestimmung der freien Enthalpie des Konzentrationsgradienten bei ungeladenen Teilchen
A
- Wenn dltaG > 0 –> Transport muss aktiv sein!
25
Q
Bestimmung freie Enthalpie bei Ungleichverteilung von geladenen Molekülen
A
- elektrochemisches Potential muss berechnet werden
- Wenn deltaG positiv, dann muss Transport aktiv sein
27
Q
Aufbau der SR-Ca2+-ATPase
A
- Transmembrandomäne mit Calcium-Bindestelle
- aus Glutamat und Aspartat
- negative Ladung bewirken gute Bindung an Ca2+
- A Domäne für den Antrieb
- P-Domäne wird phosphoryliert
- auslösen der umlagerung, dadurch bedingten affinitätsverlust
- N-Domäne bindet Nukleotid
28
Q
Mechanismus von SERCA
A
Ruhezustand:
- E1: hohe Ca2+Affinität
- CA2+ Bindung
- ATP zufuhr an N domäne
- phosphorilyierung der P Domäne
- > umlagerung verringert die bindungsaffinität
- ca2+ und ADP gehen ab
- Beta-P (intermediat) stabilisiert die E2 Form
- E2 leicht hydrolysieren, wird dephosphoriliert
- Umwandlung in E1
-> darf nicht generell offen sein
29
Q
ABC-Transporter Aufbau
A
N - membrandurchspannende domäne -
C - ATP bindene kassette
Beispiel: Multidrug-Resistenz-Protein
Zusatz: typisch für ATP/GTP Bindung
Konsendussequenz: GX4GK(T/S)
30
Q
Reaktionsmechanismus der ABC-Transporter
A
Geschlossene konformation
1) öffnet sich nach innen
2) ion/ molekül geht rein
3) zusammenlagerungder ATP kassetten
4) umsetzung von 2ATP löst umlagerung aus
5) Affinitätsänderungkonformationsänderung nach außen offen
6) Umsetzung von H2O zu 2ADP + 2P
31
Q
Sekundäre Transporter/Cotransporter
A
- Antiporter
- entgegengesetzt
- Symporter
- miteinander
- Uniporter
- Kanal
- gleiche Moleküle gegeneinander
