Big Bang HTL 4, Schulbuch

Biomoleküle 2 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 21 2.1.2 Phospholipide Entfernt man eine Fettsäure aus einem Triacylgylcerol und ersetzt sie durch eine Phosphatgruppe, an die man einen weiteren Alkohol knüpft, erhält man ein sogenanntes Phos- pholipid. Abb. 2.10: Struktur (oben) und vereinfachte Darstellung (unten) eines Phospholipids (Phosphatidylcholin) Phospholipide sind nicht als Ganzes hydrophobe Moleküle wie ein Fett. Die Phosphatgruppe und die zusätzlichen funkti- onellen Gruppen am Alkohol (in Abb. 2.7 ein Amin, hier gibt es viele Varianten) machen das Molekül an einer Seite hydrophil. Phospholipide besitzen dadurch eine hydrophile und eine hydrophobe Seite . Oft wird die hydrophile Seite als „Köpf- chen“ bezeichnet und auch so dargestellt (siehe Abb. 2.10). Eine Gruppe von Phospholipiden, die Sphingolipide , wei- chen von der oben beschriebenen Struktur etwas ab. Statt Glycerin haben sie einen komplizierten Aminoalkohol na- mens Sphingosin als Zentralmolekül. Im Wasser ordnen sich Phospholipide so an, dass die hydrophilen Köpfchen immer Richtung Wasser weisen, die hydrophoben Fettsäurereste zueinander. Spontan formen Phospholipide im Wasser sogenannte Liposomen (siehe Abb. 2.11). In ihnen bildet eine Phospholipiddoppelschicht die Oberfläche einer Kugel. Liposomen werden in der Medi- zin benutzt um z. B. Medikamente im Blut zu transportieren. In der Natur bestehen die Membranen aller Zellen aus so einer Phospholipiddoppelschicht (siehe Kapitel 1). ( F3 ) Abb. 2.11: Strukturen von Phospholipiden im Wasser 2.1.3 Wachse Alle natürlichen Wachse sind Stoffgemische. Sie bestehen zum Großteil aus Estern sehr langkettiger Fettsäuren (meist > 20C) mit langkettigen primären (= OH sitzt am Ende) Alkoholen: Über 20 °C sind Wachse knetbar, über 40 °C schmelzen sie zu einer niedrigviskosen (= dünnflüssigen) Flüssigkeit. Sowohl im Tier- als auch im Pflanzenreich sind Wachse zu finden. Bienen bauen damit ihre Waben, Pflanzen haben schützen- de Wachsschichten auf ihren Blättern. Keine Wachse im engeren Sinn sind die synthetischen Wachse, aus denen viele Kerzen u. Ähnliches bestehen. Sie sind Groß- teils ein Gemisch aus langkettigen Alkanen (siehe Band III): 2.1.4 Steroide Bei Steroiden denkt wohl jeder zuerst an unerlaubte Dopingmittel für Kraftsportler. In diesem Zusammenhang meint man aber eigentlich anabole Steroide. Das sind Hormone, die den Muskelaufbau fördern. Steroide sind eigentlich eine große Gruppe von Lipiden die als Vitamine, Membranbausteine, Hormone aber auch Gifte zum Einsatz kommen. Sie haben alle ein gemeinsames Strukturmerk- mal. Dieses besteht aus vier Sechser- und Fünferringen und wird Steran genannt. Zusätzlich gibt es einige Seitenketten. Diese in Tieren, Pflanzen und Pilzen vorkommenden Lipide werden vor allem im glatten ER gebildet. Das häufigste Steroid des menschlichen Körpers ist das Cho- lesterol ( auch als Cholesterin bekannt). Es verfestigt durch seine starre Struktur die Membranen aller Tiere. Durch die OH-Gruppe (siehe Abb. 2.9) hat Cholesterol auch eine hydro- phile Seite und kann sich so gut in die Phospholipiddoppel- schicht der Membranen einordnen. In Pflanzen kommt Cholesterol gar nicht vor. Abb. 2.12: Natür- liches Wachs Abb. 2.13: Künstliches Wachs Abb. 2.14: Steran-Grundstruktur Abb. 2.15: Struktur des Cholesterols Nur zu Prüfzwecke – Eigentum des Verlags öbv