Membranfluidität

1 Definition

Als Membranfluidität wird die Eigenschaft von biologischen Membranen bezeichnet, als zweidimensionale Flüssigkeit vorliegen zu können. Sie wird durch die Beweglichkeit einzelner Lipidmoleküle in einer Membran verursacht.

2 Biochemie

Einige Lipide können in Lipidschichten innerhalb eines Monolayers, also in lateraler Richtung, frei diffundieren. Dabei können Strecken bis zu 2 µm/s zurückgelegt werden. Innerhalb einer Doppelschicht ist auch der Wechsel in den jeweils anderen Monolayer möglich (sogenannter Flip-Flop). Dies kommt allerdings sehr selten vor und ist von der Beschaffenheit des jeweiligen Phospholipids abhängig.

Insgesamt ist die Membranfluidität von der Zusammensetzung der Membran abhängig. Enthalten die Lipide der Membran viele gesättigte Alkylreste wird die Membran fester, da die langgestreckten Alkylreste geordnet vorliegen und so besser miteinander interagieren können. Ungesättigte Alkylreste tragen durch ihre Doppelbindungen hingegen einen Knick, der zu einer Verflüssigung der Membran führt.

2.1 Einfluss von Cholesterin

Cholesterin erhöht die Fluidität bei festen Membranen mit vielen gesättigten Alkylresten, da seine Ringstruktur die intermolekularen Wechselwirkungen stört. In Membranen mit vielen ungesättigten Alkylresten vermindert es hingegen durch seine starre Ringstruktur die Fluidität.

3 Membranfluidität bei Einzellern

Einzeller können ihre Membranfluidität der Temperatur anpassen. Bei niedrigen Temperaturen synthetisieren sie mehr Lipide mit ungesättigten Alkylresten, um eine geringere Membranfluidität zu verhindern.