Hochdruck- 2H-NMR- und Röntgenbeugungs-Untersuchungen an Phospholipid/Gramicidin D-MischungenJörg Eisenblätter
B, Broschiert
Zellen können als miniaturisierte chemische Fabriken angesehen werden, und was sie vollbringen, ist erstaunlich. So verlaufen eine Vielzahl komplexer chemischer Reaktionen, für die in der klassischen Chemie oft aggressive Reagenzien, extreme Bedingungen von Druck und Temperatur oder die Zufuhr elektrischer Energie benötigt werden, in biologischen Systemen mit hohen Ausbeuten unter Normalbedingungen und im wässrigen Milieu ab. Eine wichtige Rolle bei der Ausübung der Zellfunktionen übernehmen dabei Membranen, die bei allen Zellen zur Abgrenzung zwischen intra- und extrazellulärem Raum und zur Regulierung des Stoffaustausches dienen. Darüber hinaus weisen eukaryotische Zellen eine Kompartimentierung des intrazellulären Raumes auf, durch die membranumschlossene Zellorganellen, wie z. B. die Mitochondrien, das endoplasmatische Reticulum oder der Zellkern entstehen. Die Zellmembran ist semipermeabel und muss die Aufnahme von Nährstoffen und Salzen sowie die Ausscheidung von Abfallprodukten ermöglichen. Je nach ihrer spezifischen Funktion sind Zellmembranen ganz unterschiedlich aufgebaut; sie werden jedoch in den allermeisten Fällen durch eine Doppelschicht aus Lipiden gebildet, in die Kohlenhydrate, Fettsäuren, Steroide und Proteine eingebettet sind. Durch die Vielzahl an funktionellen Untereinheiten, die in natürlichen Zellmembranen vorliegen, sind physikalisch-chemisch Untersuchungen zu Wechselwirkungsbeziehungen einzelner funktioneller Gruppen untereinander oder mit der Lipid-Doppelschicht sehr schwierig zu interpretieren. Man begann daher mit Untersuchungen an einfacher aufgebauten Modellbiomembranen, wie z. B. binären Systemen ( Lipid/ Wasser). Die Modellsysteme werden dann durch Änderung der Lipidzusammensetzung oder die Integration amphiphiler Moleküle und Proteine immer komplexer und somit biologischen Membranen ähnlicher gestaltet.
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