Biomembran – Vorlesung Biochemie I

VOCABULARY-Karteikarten zur Wiederholung zentraler Begriffe des Kapitels „Biomembran“: Aufbau, Lipidklassen, Proteine, Transportmechanismen, physikalische Eigenschaften und funktionelle Aspekte.

Biomembran

Dünne, aus Lipiddoppelschichten aufgebaute Grenzstruktur, die Zellen und Organellen umschließt und selektive Barrieren schafft.

Phospholipid

Amphiphiles Membranlipid mit zwei Fettsäureketten, Glycerin- oder Sphingosin-Rückgrat und polarer Kopfgruppe mit Phosphat.

Lipiddoppelschicht

Selbstassoziierte Anordnung zweier Phospholipid-Monolayer, bildet das Grundgerüst biologischer Membranen.

Amphiphilie

Eigenschaft eines Moleküls, sowohl hydrophile als auch hydrophobe Bereiche zu besitzen.

Micelle

Kugelförmiges Aggregat amphiphiler Lipide mit hydrophilen Köpfen außen und hydrophoben Schwänzen innen.

Liposom

Geschlossenes Vesikel aus einer oder mehreren Lipiddoppelschichten, enthält wässriges Inneres.

Fluid-Mosaik-Modell

Beschreibt Membranen als dynamische Lipidmatrix, in die Proteine mosaikartig eingelagert sind.

Membranfluidität

Beweglichkeit der Lipide und Proteine innerhalb der Doppelschicht; abhängig von Temperatur, FS-Länge, Sättigung und Cholesterin.

Phasenübergang

Wechsel einer Lipiddoppelschicht von der festen Gelphase zur flüssigkristallinen Phase bei Überschreiten der Übergangstemperatur.

Flip-Flop (transversale Diffusion)

Seltenes Umklappen eines Phospholipids von einer Membranseite auf die andere, meist durch Flippasen katalysiert.

Laterale Diffusion

Schnelle Bewegung von Lipiden oder Proteinen innerhalb derselben Membranseite.

Rotation

Drehung eines Lipidmoleküls um seine Längsachse in der Membran.

Flexion

Schwingen bzw. Biegen der Fettsäureketten innerhalb eines Phospholipids.

Cholesterin

Steroidlipid, das zwischen Fettsäureketten einlagert, Fluidität verringert und Phasenübergangsbereich erweitert.

Asymmetrie der Membran

Unterschiedliche Lipid- und Proteinverteilung zwischen innerem und äußerem Monolayer.

Flippase

Enzym im glatten ER, das neu synthetisierte Phospholipide gezielt auf die cytosolische Seite befördert und Asymmetrie erzeugt.

Phosphatidylcholin (PC)

Häufigstes Phosphoglycerid; vorwiegend in der äußeren Membranseite lokalisiert.

Phosphatidylethanolamin (PE)

Phospholipid, das überwiegend in der inneren Membranseite vorkommt und Krümmung begünstigt.

Phosphatidylserin (PS)

Negativ geladenes Phospholipid der inneren Membranseite; externes Auftreten signalisiert Apoptose.

Phosphatidylinositol (PI)

Minor-Phospholipid der Innenseite, Vorstufe wichtiger Signallipide (PIP, PIP2).

Sphingomyelin

Sphingolipid mit Phosphocholin-Kopfgruppe; häufig in Myelinscheiden und äußeren Monolayern.

Sphingolipid

Lipidklasse mit Sphingosin-Rückgrat; umfasst Sphingomyelin und Glycosphingolipide.

Glycolipid

Lipide mit Zuckerrest, ausschließlich in äußerer Membranseite; dienen Erkennung und Blutgruppenbildung.

Ceramid

Grundbaustein der Sphingolipide, bestehend aus Sphingosin + Fettsäure.

Cerebrosid

Einfaches Glycosphingolipid mit einem Monosaccharid; elektrisch neutral.

Gangliosid

Komplexes Glycosphingolipid mit negativ geladener Sialinsäure; wichtiger Rezeptorbestandteil.

Glycocalyx

Kohlenhydratreiche Hülle aus Glycoproteinen, Proteoglykanen und Glycolipiden auf Zelloberflächen.

Lectin

Proteine, die spezifisch Zuckerstrukturen der Glycocalyx erkennen und binden.

AB0-Blutgruppensystem

Durch unterschiedliche Glycolipid-Oligosaccharide auf Erythrozytenoberflächen bestimmt.

Integrales Membranprotein

Protein, das die Lipiddoppelschicht ganz oder teilweise durchspannt.

Peripheres Membranprotein

Protein, das locker an Membranoberfläche oder integrale Proteine gebunden ist.

Lipidanker

Kovalenter Lipidrest (z. B. Myristyl-, Prenyl-, Palmityl- oder GPI-Anker), der ein Protein in der Membran verankert.

Kanalprotein (Porin)

Bildet wassergefüllte Pore für passiven, schnell diffundierenden Stofftransport.

Transporter (Carrier)

Protein, das Substrate bindet und über Konformationswechsel durch die Membran befördert.

Uniport

Transporter, der nur ein Substrat in eine Richtung befördert.

Symport

Gekoppelter Transport von zwei Substraten in dieselbe Richtung (z. B. Glucose-Na⁺-Symporter).

Antiport

Gekoppelter Transport von zwei Substraten in entgegengesetzte Richtungen (z. B. Na⁺/Ca²⁺-Austauscher).

Aktiver Transport

Energieabhängiger Stofftransport gegen ein Konzentrationsgefälle, zumeist durch ATP-Hydrolyse.

Na⁺/K⁺-ATPase

Primäre Ionenpumpe, die 3 Na⁺ aus und 2 K⁺ in die Zelle transportiert; erhält Membranpotential.

SERCA (Ca²⁺-ATPase)

Pumpe im sarkoplasmatischen/ endoplasmatischen Retikulum, die Ca²⁺ ins Lumen befördert.

Selektive Permeabilität

Eigenschaft der Membran, bestimmte Moleküle/ Ionen passieren zu lassen und andere nicht.

Detergens (z. B. SDS)

Amphiphiles Reinigungsmittel, das Membranen auflöst und Proteine solubilisiert.

Selbstassemblierung

Spontane Bildung geordneter Strukturen (z. B. Lipiddoppelschicht) allein durch hydrophobe Effekte.

Endocytose

Aufnahme extrazellulärer Makromoleküle durch Einstülpung der Plasmamembran und Vesikelbildung.

Phagolysosom

Vesikel, das durch Fusion von Phagosom und Lysosom entsteht und Mikroben abbaut.

Cytoskelett

Netzwerk aus Proteinfilamenten im Zellinneren, das Form, Stabilität und Membrankontakte vermittelt.

Extrazelluläre Matrix

Fibrilläres Geflecht (u. a. Kollagen), das Zellen umgibt und Gewebe zusammenhält.