Lipide und biologische Membranen

Lipide sind wasserunlösliche Verbindungen, welche sich durch apolare Lösungsmittel wie Chloroform, Diethylether oder Benzol aus Gewebehomogenaten extrahieren lassen. Entsprechend dieser Definition, die keinerlei Strukturmerkmale anführt, sind die Lipide eine strukturell heterogene Gruppe von Biomolekülen. Außer ihren Löslichkeitseigenschaften ist ihnen gemeinsam, dass sie aus aktivierter Essigsäure (Acetyl-CoA) synthetisiert werden. Zu den Lipiden zählt man die Fette (Neutralfette) und die Lipoide (fettähnliche Substanzen). Ihre Funktionen sind vielfältig: Bestandteil biologischer Membranen, intrazelluläre Energiereserve, extrazelluläre Transportform chemischer Energie, Schutzmantel an Oberflächen; zudem sind einige Vitamine und Hormone den Lipiden zuzuzählen. Jede Zelle besitzt eine Plasmamembran (Zellmembran), die sie gegen außen abgrenzt. Eukaryontische Zellen besitzen zudem intrazelluläre Membranen, welche im Zellinnern die Zellorganellen abgrenzen. Die Gesamtfläche der intrazellulären Membranen überwiegt diejenige der Plasmamembran bei weitem. Grundsätzlich sind alle biologischen Membranen gleich gebaut: Eine durchgehende Lipiddoppelschicht wirkt als passive Barriere und darin eingelagerte oder angelagerte Proteine erfüllen die aktiven Membranfunktionen (Stofftransport durch die Membran, transmembranäre Weiterleitung chemischer und physikalischer Signale, durch Membranpotenziale getriebene Prozesse sowie Verankerung des Cytoskeletts). Plasmamembranen tragen an ihrer Oberfläche zudem Kohlenhydrate, die wichtig sind zur Zell-Zell-Erkennung.