Fette meiden das Wasser
Fette und Öle lösen sich nicht in Wasser — der Grund steckt im Bau ihrer Moleküle.
- Lipide:Sammelbegriff für wasserunlösliche Naturstoffe: Fette, Öle, Phospholipide, Steroide wie Cholesterin.
- Triglycerid:Fettmolekül aus Glycerin und drei Fettsäuren, verknüpft über Esterbindungen.
- Fettsäure:lange Kette aus Kohlenstoff und Wasserstoff mit einer Carboxygruppe (–COOH) am Ende.
- unpolar:Die C–H-Ketten tragen keine Teilladungen: hydrophob (wassermeidend), aber lipophil.
- gesättigt / ungesättigt:ohne bzw. mit C=C-Doppelbindung; die Doppelbindung knickt die Kette, das Fett wird flüssiger (Öl).
Phospholipide: zwei Seiten in einem Molekül
Ersetzt man eine Fettsäure durch eine Phosphatgruppe, entsteht ein Molekül mit einem polaren und einem unpolaren Teil.
- Phospholipid:Glycerin + zwei Fettsäuren + Phosphatgruppe mit einer weiteren polaren Gruppe (z. B. Cholin).
- Kopf:Phosphatgruppe trägt Ladungen — polar und hydrophil.
- Schwänze:zwei Fettsäureketten — unpolar und hydrophob.
- amphiphil:beides in einem Molekül; im Wasser lagern sich die Schwänze zusammen, die Köpfe zeigen zum Wasser.
- Lipiddoppelschicht:zwei Lagen, Schwanz an Schwanz; sie schließt sich von selbst zu Bläschen (Vesikeln) — Grundgerüst jeder Biomembran.
Phospholipid: hydrophiler Kopf + zwei hydrophobe Fettsäureschwänze (amphiphil) — in Wasser bildet es von selbst eine Lipiddoppelschicht.
Oben und unten ist Wasser, dazwischen sind 16 Plätze. Wähle unten einen Baustein und setze ihn per Klick auf einen Platz — oder wandere mit ←→↑↓ und setze mit 1–3. Dann „Wasser prüfen“.
Halte fest: Stabil ist nur die Anordnung, in der alle hydrophilen Köpfe ans Wasser grenzen und alle hydrophoben Schwänze sich gegenseitig abschirmen. Fettmoleküle ohne polaren Kopf passen nicht in die Membran.
Allgemeine Hinweise
Hydrophob heißt nicht wasserabstoßend
Die Schwänze werden vom Wasser nicht weggedrückt. Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig stärker an — die unpolaren Ketten werden dabei zusammengedrängt.
Polar erkennen
Ladungen und O- oder N-Atome mit H machen ein Molekülteil polar. Reine C–H-Ketten sind unpolar.
Ein Gerüst, keine Wand
Die Doppelschicht ist nur etwa 5 nm dick. Sie hält Ionen und große polare Moleküle zurück, kleine unpolare Moleküle wie O₂ kommen durch.