Warum sind Biomembranen eher wasserundurchlässig?
Hallo, und zwar habe ich eine Frage zu den Biomembranen. Ich weiß bereits, dass eine Biomembran aus Phosphorlipiden besteht, die einen hydrophilen und lipophoben Kopf haben und einen lipophilen, hydrophoben Schwanz. Was ich an der ganzen Sache nicht verstehe.. Man sagt ja, dass Biomembranen eher wasserundurchlässig sind, da die lipidschwänze hydrophob sind. Aber die Lipidköpfe sind ja wasserdurchlässig. Heißt das dann demzufolge dass wasser zwar durchlässig ist aber "an der membran festgehalten wird", und demzufolge nicht vollständig durch die Biomembran verläuft? Und wie können lipophile Moleküle durch die lipophoben Köpfe hindurch?
2 Antworten
Dazu muss mann sagen, dass eine Biomembran eine Doppelmembran ist.
Dabei liegen die hydrophilen Köpfe nach außen und die liphophilen Schwänze innen.
Die Membran kann nur von kleinen Stoffen passiv überwunden werden, also einfach hindurch diffundieren(zB: Sauerstoff), oder sie sind unpolar (liphophil).
Alles andere wir durch Transportproteine geregelt, wie Kanalproteine (bei Wasser wären das Aquaporine), Carrier und Ionen Kanälen.
Begriffe die man dazu Googeln könnte wären zB: Osmose, Fluid-Mosaik-Modell oder die einzelnen Transportproteine.
Könnte Wasser ungehindert hineindiffundieren, würde die Zelle explodieren, weil sie dem Druck nicht mehr standhielte.
Es gibt Kanäle, die die Stoffe hineinlassen
Lipidköpfe sind nicht direkt Durchlässig, sie sind nur hydrophil
Das heißt einfach, dass sie in Wasser löslich sind
Bei Wasser wären die Kanäle Aquaporine
Das gilt nur bei einer entsprechenden Außenkonzentration (wie im Blut), geht man aber von destilliertem Wasser beispielsweise aus, trifft das Explodieren durchaus zu.
Um nämlich einen Konzentrationsausgleich bzw. isotonischen Zustand erreichen zu können, würde die Zelle stetig Wasser aufnehmen.
Allerdings hast du bei entsprechender Außenkonzentration Recht.
Desweiteren gibt es in einigen Organismen Mechanismen, um sowas zu vermeiden. z.B. scheiden Süßwasserfische bei entsprechend hoher Wasseraufnahme (wegen der Ionen) viel Wasser aus.
Aber wenn du mal überreife Kirschen (heißt voller Zucker) bei Regen beobachtest, dann siehst du bei manchen, dass sie aufplatzen, weil der Regen eine deutlich geringere Konzentration aufweist.
Aber ich weiß, was du meinst.^^
Und warum sagt man das unpolare moleküle ungehindert durch diffundieren können? Ich meine die lipidköpfe sind ja lipophob, das bedeutet das sie ja die die lipophilen moleküle abstoßen müsse oder?
Du musst immernoch bedenken, dass alles zusammen ein Membranlipid ist
Die Lipidköpfe sind zwar außen, aber der "Kern" ist lipophil und es können auch nur sehr kleine liophile Stoffe diffundieren
Die Zelle würde nicht umbedingt expoldieren, siehe Osmose/Konzentrationsausgleich.