Hallo!
Ich habe da mal ne Frage:
Was befindet sich eigentlich IN einer Doppelllipidschicht, ZWISCHEN den hydrophoben Schwänzen der Phospholipide (abgesehen von den integralen Proteinen) ???
Mhh, habe in Ansätzen eine Antwort gefunden. Die Lücken, die durch die abstehenden Schwänze der ungesättigten Fettsäuren entstehen, werden durch das Cholesterin gefüllt - aber vollständig??
Hallo, die Ph-Lipide sind ja nicht fest aneinander gebunden, sondern schwimmen beweglich im Zellplasma ausgerichted durch hydro-Phobie-Philie und elektr Kräfte. Dadurch können sich Vesikel abschnüren und wieder in die Membran integrieren (intrazellulärer Transport) Gruß, eck.
servus dj,
ich würde mal sagen: nichts anderes.
Ein phospho-Bilayer schwirrt ja nicht einfach so im luftleeren Raum.
Üblicherweise trennt eine Lipiddoppelmembran -grob gesagt- etwas in einem wässrigen System von einander ab, d.h. „links“ und „rechts“ von der Doppelschicht befinden sich sehr viele Wassermoleküle und Co. und die „drücken“ gegen die Doppelmembran, sodass die nicht „auseinanderfällt“…
grüezi
Yps
Hey Yps, danke für die Antwort.
Das Phospho-Bilayer vom wässrigen Milieu umgeben sind, war mir klar, und auch, das dieser Tatbestand sowie die amphipilen Eigenschaften zur eigentlichen Struktur des Bilayers führen.
Meine Schüler hatten mich eben nur gefragt, ob sich zwischen den winzigen kleinen Zwischenräumen, zwischen den Kohlenwasserstoffschwänzen Luft befindet. Leider konnte ich da nicht drauf antworten. Denn das sich dort Luft befindet, kann ich mir eigentlich nicht vorstellen. Auch wenn sich Cholesterin und Proteine einlagern, kleine Zwischenräume könnten theoretisch doch entstehen, oder? Und wenn ja, was befindet sich dann dort?
Evtl. noch etwas Cytosol, oder H2O (denn Wasser durchdringt die semipermeable Membran ja problemlos…)
Du schreibst „nichts“, meinst du damit Luft, also O2?
Meine Frage zielt also auf die molekulare Ebene ab, dh. welches Moleküle, welcher Stoff sich in den Minizwischenräumen befindet. Die Frage kam auf, nachdem die Schüler Modelle angefertigt hatten, die sie beschriften sollten. Der Raum zwischen den hydrophoben Schwänzen blieb leider in der Stunde unbenannt…
Mhh, habe in Ansätzen eine Antwort gefunden. Die Lücken, die
durch die abstehenden Schwänze der ungesättigten Fettsäuren
entstehen, werden durch das Cholesterin gefüllt - aber
vollständig??
Hallo,
es gibt eine vielzahl fettlöslicher Substanzen (zB. die genannten Cholesterine) in der Biomembran. Zwischen den hydrophilen Außenseiten entstehen keine Lücken. Die Moleküle werden von van-der-Waals-Kräften zusammengehalten. Sie können aneinander vorbeigleiten, weil dabei aufzubrechende Wechselwirkungen durch neu entstehende ersetzt werden. Eine Lücke zu reißen würde bedeuten, mehr WW zu brechen als neue entstehen. Das passiert praktisch nicht.
Der Doppellayer ist ein sog. flüssig-kristalline Matrix, also ein Kristall mit gegeneinander beweglichen Molekülen.
Wenn ein Kristall Lücken hat, ist es kein Kristall mehr.
Die Frage kam wahrscheinlich durch die vereinfachten Zeichnungen von Biomembranen auf. Die meisten Zeichnungen zeigen Lücken zwischen den Fettsäureketten (Beispiel hier: http://www.soms.leeds.ac.uk/images/Plasma_membraneVV…). Das ist aber einfach nur eine schlechte Darstellung. Die FS-Ketten werden nur durch dünne Striche symbolisiert, die hydrophilen Köpfe durch große Knubbel. Tatsächlich haben die FS-Ketten aber auch eine räumliche Ausdehnung, da gibt es ja auch Elektronenwoken (teilweise über konjugierte Pi-Bindungen delokalisiert) um die Atomkerne. Die werden nicht gezeichnet, aber die stellen die eigentliche WW-Oberfläche der FS dar (s. http://fy.chalmers.se/~krdi/Bilder/POPC.gif).
Hier ein besseres Bild eines kleinen Ausschnittes einer Membran mit 128 Phospholipiden: http://www.mvm.uni-karlsruhe.de/img/bio/membrane_mod…. Die Kohlenwasserstoff-Ketten sind grau, Sauerstoff rot, Phosphor gelb. Die kleinen roten Punkte symbolisieren die Positionen von Wassermolekülen, welche die Membran umgeben.
Weitere Infos hier:
http://en.wikipedia.org/wiki/Lipid_bilayer
Es gibt wohl „Lücken“ zwischen den Molekülen, aber die sind kleiner als Atomradien. Da ist nichts weiter dazwischen. Hier handelt es sich schon um quantenmechanische Größen, wo man berücksichtigen muss, dass die „Grenzen“ von Molekülen bzw. die „Größe“ deren Elektronenhüllen keine fixe Größen sind, sondern dass die Elektronenorbitale eigentlich unendlich groß sind, die Wahrscheinlichkeit des Antreffens eines Elektron in weiterem Abstand nur eben kleiner wird. Die gängigen Atomradien, welche zB. den Kalottenmodellen zugrunde liegen, decken eine Antreffwahrscheinlichkeit von 90% ab. d.h., es bleiben immer noch 10% Wahrscheinlichkeit, ein Elektron noch außerhalb dieses Radius anzutreffen.
LG
Jochen
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Der Jo… hat das doch super erklärt, wie das mit den Lücken und Elektronenwolken ist.
besser kann ich es als tumber Mikrobiologe auch nicht sagen.
bester Gruss vom Hochrhein
Yps