Aufbau und Funktion von Lipiden

Lipide sind organische Moleküle, die besonders durch ihre Unlöslichkeit im Wasser auffallen. Es gibt drei biologisch wichtige Lipidgruppen.

1. Fette

Fettmoleküle bestehen aus Glycerol und i. d. R. drei Fettsäureresten.

Glycerol ist ein Alkohol, bei dem alle drei Kohlenstoffatome eine Hydroxylgruppe (OH-Gruppe) besitzen (dreiwertig). Die Hydroxylgruppe (OH-Gruppe) ist die Gruppe, die einem organischen Molekül Eigenschaften eines Alkohols verleiht!

Fettsäuren sind lange Kohlenwasserstoffketten (ca. 16 bis 18 C-Atome aneinander gereiht), die an ihren Enden jeweils eine Carboxylgruppe besitzen. Die Carboxylgruppe (COOH-Gruppe) ist die funktionelle Gruppe, die einem Molekül Eigenschaften von Säuren verleiht.

2. Phospholipide

Phospholipid
Schematische Darstellung eines Phospholipid-Moleküls und die Konfiguration einer Phospholipiddoppelschicht.

Phospholipide bestehen aus einem hydrophilen Kopf und zwei hydrophoben Fettsäureresten. Bei Phospholipiden ist die dritte Hydroxylgruppe (im Gegensatz zu Fettmolekülen) nicht mit einer Fettsäurerest sondern mit einer Phosphatgruppe verbunden.

Phospholipide bilden im Wasser eine Doppelschicht. Diese Fähigkeit zur Bildung von Membranumschlossenen Räumen (Kompartimenten) ist der Grund warum Phospholipide im Aufbau aller biologischen Membranen vorkommen.

3. Steroide

Steroide wie z. B. Cholestrol bilden die Grundlage vieler tierischer Hormone. Ein Steroidmolekül besteht aus mehreren miteinander verbundenen Kohlenstoff-Ringen.
Proteine sind mit Abstand die wichtigste und funktionsreichste Stoffgruppe in lebenden Zellen. Mehr als 50% der Trockenmasse einer Zelle besteht aus Proteinen.

Gesättigte Fettsäuren

Wenn sich die Kohlenstoffatome nur mit einer einfachen kovalenten Bindung miteinander verbinden, spricht man von gesättigten Fettsäuren. Gesättigte Fettsäuren sind i. d. R. linear (,d. h. gerade) und weisen keine Knicke auf. Bei ungesättigten Fettsäuren verbinden sich Kohlenstoffatome durch Mehrfachbindungen miteinander. Dies führt dazu, dass ungesättigte Fettsäuren Knicke aufweisen.

Ein Fett, das nur gesättigte Fettsäuren enthält, ist gesättigt. Die meisten tierischen Fette sind gesättigt. Diese sind bei Raumtemperatur meist fest (z. B. Butter). Pflanzliche Fette sind hingegen überwiegend ungesättigt. Sie sind bei Raumtemperatur meist flüssig (z. B. Olivenöl). Fette sind sehr effektive Energiespeicher. Zusätzlich schützen sie Organe vor Beschädigungen.

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