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Zellbiologie > Menbranen > Flashcards

Menbranen Flashcards

1
Q

Lipide

A

Biomoleküle, die inf Wasser unlöslich und in Fetten oder organischen Lösungsmitteln löslich sind.
Typische Lipide enthalten lange Kohlenwasserstoffketten (Fettsäuren, Isoprene) oder vielfach kondensierte Ringsysteme, wie Steroide.

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2
Q

Experimente mit Lipiden

A

Sind schwierig. Werden in der Zellbiologieforschung noch oft etwas zur Seite geschoben, weil sie schwierig zu handhaben sind.

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3
Q

Fettsäuren
• in Form von Phospholipiden
• in Form von Triglyceriden

A

In Form von Phospholipiden: Hauptbestandteile der Zell- und Organellmembranen

In Form von Triglyceriden: Energiequelle (neben Zucker)

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4
Q

Aufbau Fettsäuren

A

• Carbonsäuren, die aus einer langen Kohlenstoffkette mit einem Carboxyl (COOH) Ende bestehen.

• Kohlenstoffkette: apolar
–> hydrophob, chemisch träge

  • Carboxyl Ende: in Lösung ionisiert (das H ist weg -> COO-) und ist somit äusserst hydrophil und reaktiv
  • Moleküle mit einem hydrophoben und hydrophilen Bereich nennt man amphipatisch
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5
Q

Natürliche Fettsäuren

A

• Kohlenstoffkette unverzweigt
• gibt hunderte verschiedene natürliche Fettsäuren, sie unterscheiden sich durch die Anzahl der Kohlendtoffatome und die Position und Anzahl der Doppelbindungen zwischen ihnen
-> Fettsäuren ohne Doppelbindungen: gesättigt
-> Fettsäuren mit Doppelbindungen: ungesättigt

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6
Q

Triacylglycerin

A
  • Triacylglycerol, Trihlyceride, Glycerol-Triester, Neutralfette
  • drei Fettsäuren mit einem Glycerol verbunden
  • gesamtes Molekül ist hxdrophob
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7
Q

Abbau der Triacylglycerinen

A

• Fettsäuren werden abgespalten u d zu Zweikohlenstoffeinheiten hydrolisiert, welche mit denen vom Zuckerabbau identisch sind.
Triacylglycerine liefern im Schnitt 6x mehr brauchbare Energie als Glucose

• Speicherung: in unseren Zellen werden Fettsäuren als Energiereserve in Form von Triacylglycerinen gespeichert.

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8
Q

Medizinische Blutanalyse: Triacylglycerine

A

• Triglyceridwerte sollten unter 150mg/dl sein

-> darüber: Thrombosen- und Artheriosklerosegefahr, v.a. wenn auch noch Cholesterinwerte erhöht sind.

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9
Q

Leberzirrhose

A

Leberzelle. Mit krankhagt erhöhter Fetteinlagerung
Entsteht durch Alkoholmissbrauch, Überernährung, Medikamente u.v.a
Wir kennen das auch von der Gänseleber

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10
Q

Phospholipide

Wichtige Phospholipide und Verhalten von Phospholipiden

A

• Hauptbestandteil der Membranen von Zellen
–> am wichtigsten: Phosphoglyceride & Sphingomyelin

• amphipatische Natur: starke Grenzflächenaktivität
–> organisieren sich an Grenzflächen z.B. Wasser und Öl

  • Phospholipide isolieren auch die Triacylglycerintröpfchen
  • in wässriger Lösung: spontanes Entstehen von Mizellen oder Doppellipidschichten, die sich zu Liposomen schliessen
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11
Q

Phosphoglyceride

A

• Gehören zu den Phospholipiden
• Glycerol + 2 Fettsäuren + hydrophile Phosphatgruppe mit weiterem hydrophilen Molekül (z.B. Cholin)
-> grosse Vielfalt an Phosphoglyceriden

• am häufigsten:

  • Phosphatidylcholin
  • Phosphatidylserin
  • Phosphatidylethanolamin
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12
Q

Sphingomyelin

+Medizinisches Beispiel

A
  • gehört zu den Phospholipide
  • Sphingosin + eine Fettsäure + Phosphocholin
  • polared -OH an der Kohlenstoffkette bleibt frei und geht Wasserstoffbindungen mit Proteinen oder Köpfen von Nachbarlipiden ein
  • Sphingomyelin ist in hoher Konzentration in den Membranen, welche die Myelinschicht um die Axone der Nervenzellen bilden

• Multiple Sclerose:
Das Immunsystem greift diese Myelinschicht an -> Entzündung -> Vernarbung -> Nervenschädigung

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13
Q

Geschlossene Form der Lipiddoppelschicht

A

Liposom

• Natürliches Verhalten

  • planare Phospholipid-Doppelschicht mit wasserexponierten Rändern
  • -> Energetisch ungünstig
  • schliesst sich zu einer Vesikelform der Phospholipid-Doppelschicht
  • -> Energetisch günstig

• innen und aussen: hydrophil

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14
Q

Wirkung von Steroiden als…

A
  • wichtige Lipidkomponente von Membranen
  • Vitamine
  • Hormone
  • Gifte (Krötengift, Digitalis, Oleander…)
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15
Q

Grundgerüst der Steroide

A

Steran

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16
Q

Steran

A
  • Grundgerüst der Steroide
  • Grundgerüst für Cholesterin

4 Kohlenstoffringe

  • 3 6er-Ring
  • 1 5er-Ring
17
Q

Sterodie sind allgemein bekannt…

A

…vom Doping in Sport oder von der Viehzucht.
In beiden Fällen wird damit Muskelmasse aufgebaut.

Ist nicht gesund, da Steroide im Körper vielseitige Hormonwirkungen haben.
–> starke Nebenwirkungen

18
Q

Cholesterin

Grobe Funktion und Aufbau

A

• sehr wichtiges Lipid!

  • wichtig für Hormonherstellung
  • wichtige Komponente von Membranen

• Sterangrundgerüst in der Mitte, daran hängt eine hydrophile OH-Gruppe und eine hydrophobe Kohlenstoffkette

19
Q

Anordnung und Funktion von Cholesterin in den Membranen

A

• Ordnet sich zwischen den Phospholipiden an.

  • -> hydrophiler OH-Kopf nach aussen
  • -> hydrophobe Kohlenstoffkette nach innen

• Die Starre Steroidringfläche von Cholesterin stabilisiert die Membranen, verhindert aber auch ihre Kristallisierung.

• Cholesterin kann von einer Membranseite (leaflet) auf die andere hüpfen
–> Flip-Flop

20
Q

Flip-Flop

A

Fähigkeit des Cholesterins von einer Membranseite auf die andere zu hüpfen

21
Q

Steroidhormone

Bekannteste Vertreter und Herstellung

A

• Bekannteste Vertreter: Corticosteroide & Geschlechtshormone
–> Testosteron, Estrogene (Estron, Estradiol, Estriol)

• Winzige Unterschied im Bau führt zu grossen Unterschieden in der Wirkung

  • -> Testosteron: O am Steran (3. C)
  • -> Estrogene: OH am Steran (3. C)

• Steroidhormone werden in verschiedenen Geweben aus Cholesterin hergestellt

22
Q

Plasmamembran

A
  • Begrenzt alle Zellen (resp. das Zytoplasma) und isoliert den Inhalt vor den zerstörerischen äusseren Einflüssen
  • Vorteile: für die biochemischen Prozesse alles auf kleinstem Raum konzentriert
23
Q

Sub-zelluläre Membranen

A

• Im Innern von Eukaryotenzellen generieren Membranen zusätzlich Organellen
–> Organellmembranen
• Barrieren, die chemische Prozesse vom Rest der Zelle abschirmen

24
Q

Weshalb gelten Membranen als “flüssig”?

A
  • Sie werden vorwiegend durch nicht-kovalente Bindungen zusammengehalten
  • Phospholipide “schwimmen” in der Membranebene
25
Q

Laterale Diffusion von Membranen

A

2 Mikrometer/sec

Länge einer Bakterienzelle

26
Q

Was beeinflusst die Fluidität der Membranen

A

• Phospholipide mit cis-Doppelbindung
–> Knick in der Fettsäure, ecken bei Nachbarn an, Unruhe durch gegenseitiges Wegschieben -> Verflüssigung
• Phospholipide mit kürzeren Fettsäuren
–> bieten weniger Widerstand und erhöhen die Fluidität

27
Q

Flippasen

A

Verschieben v.a. PE und PS von aussen nach innen

28
Q

Floppasen

A

Befördern Phosopholipide von innen nach aussen

29
Q

Scramblase

A

Befördert Lipide in beide Richtungen

30
Q

Lipidkomposition von Membranen

Beispiel: rote Blutkörperchen

A

•Inneres und äussered Leaflet unterscheiden sich meist erheblich in ihrer Lipidkomposition
–> deswegen oft auch Ladungsunterschiede zwischen Membraninnen- und Membranaussenseite

•Bsp. Rotes Blutkörperchen
Aussen v.a. Phosphatidylcholin & Sphingomyelin
Innen v.a. Phosphatidyserin und Phosphatidyethanolamin

31
Q

Phospholipidtranslokatoren

A

• um neu produzierte Phospholipide von innen nach aussen zu bringen

• Phospholipide können nicht wie Cholesterine alleine den Flip-Flop machen
–> brauchen Translokatoren dazu

  • Flippasen
  • Floppasen
  • Scramblase

• können entweder an- oder aisgeschalten sein, wenn sie an sind machen sie einfach automatisch das wofür sie zuständig sind

Zellbiologie (4 decks)

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