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Fette sind natürlich Fettsäuren, die über Esterbindungen
mit einem Glycerin-Grundgerüst verbunden sind.
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Wir bezeichnen diese Moleküle als Triacylglyceride.
Tri" bedeutet drei, "Acyl" bedeutet Fettsäure
und Glycerine sind die Moleküle,
mit denen sie verbunden sind. Jetzt gibt es zwei
verschiedene Klassen von Verbindungen, aber sie haben
die gleiche Grundstruktur. Fette sind Triacylglyceride,
die bei Raumtemperatur fest sind. Öle
sind dagegen Triacylglyceride,
die bei Raumtemperatur flüssig sind. Nun ist das
Glycerin-Grundgerüst hier in rot dargestellt und
das ist der einzige Teil des Fettmoleküls,
der irgendeine Polarität hat, die mit ihm
überhaupt nicht verbunden ist. Fette sind insgesamt sehr, sehr unpolar
und das hat einige sehr wichtige Auswirkungen,
wenn Fette im Körper bewegt werden müssen. Die drei
Fettsäuren, die an Glycerin gebunden sind, werden
durch Esterbindungen verbunden und diese Esterbindungen helfen
dem Molekül, zusammenzuhalten und müssen
gespalten werden, um die Fettsäuren
freizusetzen, damit diese von den Zellen verstoffwechselt werden können.
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Dies zeigt auf eine andere Weise die gleiche Struktur wie
die, die Sie auf dem letzten Bildschirm gesehen haben, aber jetzt unter Verwendung der
Stäbchen-Konfiguration. Sie können hier sehen, dass
dieses Fett an einer Position, nämlich
an der obersten Position auf dem Glycerinmolekül,
eine gesättigte Fettsäure namens Palmitinsäure
säure enthält. Palmitinsäure ist eine der am häufigsten vorkommenden
gesättigten Fettsäuren und wenn wir uns
Fette ansehen, bemerken wir typischerweise, dass an Position eins eine
gesättigte Fettsäure enthalten ist.
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Position zwei hat hier Ölsäure und Sie können feststellen,
dass es sich um eine ungesättigte Fettsäure handelt und das ist
auch ein sehr häufiger Befund an Position Nummer
zwei. In diesem Fall hat Position Nummer drei
Linolensäure und die Position
drei variiert ein wenig mehr in Bezug auf
die Zusammensetzung der Fettsäuren, die darin
enthalten sind. Dies könnte
als mehrfach ungesättigtes Fett beschrieben werden, weil es eine
mehrfach ungesättigte Fettsäure enthält. Je mehr ungesättigte
Fettsäuren in einem Fett enthalten sind, desto
wahrscheinlicher ist es, dass es bei Zimmertemperatur flüssig ist
und dann wird es nicht mehr als Fett bezeichnet,
sondern eher als Öl.
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Nun möchte ich unsere Aufmerksamkeit auf eine Gruppe von Molekülen lenken,
die mit den Fetten verwandt sind und
die wir bereits gesehen haben. Dies sind die Glycerophospholipide
oder die Phosphoglyceride. Auf den ersten Blick
sehen sie zwar ganz anders aus als die Fette,
aber in Wirklichkeit sind sie verwandt. Wir können zum Beispiel
in der Mitte dieses Moleküls das Glycerin-
Rückgrat sehen, aus dem die Phosphoglyceride bestehen, also
dasselbe Glycerin-Grundgerüst, das wir schon von den
den Fetten kennen. An den beiden oberen Kohlenstoffen des Glycerin-
Rückgrats, können wir Fettsäuren sehen,
so wie wir es im Fett gesehen haben. Der Unterschied
in dieser Abbildung ist ganz unten
und wir sehen an Kohlenstoff
Nummer drei, dass es ein Phosphat gibt. Das
Phosphat war nicht in den Fetten vorhanden,
die wir zuvor gesehen haben. Daraus ergibt sich das sogenannte
Phosphatidyl-Rückgrat der Phosphoglyceride.
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Das Phosphatidyl-Grundgerüst ist ein Molekül, das
an ein anderes Molekül gebunden ist, das andere
Molekül ist dort unten rechts
als R markiert. Nun kann R von einer Vielzahl von Molekülen
und anderen Verbindungen besetzt sein. Diese anderen Verbindungen
umfassen zum Beispiel Ethanolamin, Serin,
Glycerin, Cholin oder Inositol. Dies sind alles
kleine Moleküle, und das sind alles Moleküle,
die entweder geladen oder polar sind, und Phosphoglyceride
zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf einem Ende sehr,
sehr polar sind, wie wir sehen werden. Dies zeigt zum Beispiel
ein Molekül, das wir Phosphatidylcholin nennen.
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In diesem Fall haben wir das Cholin mit dem Phosphat
der früheren Phosphatidylverbindung verknüpft. Dieses
ist Phosphatidylethanolamin. Sie können den
hydrophilen Kopf hier sehen. Das hydrophile
bezieht sich natürlich auf diesen Teil des
Moleküls, der gerne mit Wasser interagiert und
in diesem Fall geschieht das, weil erstens
das Phosphat negativ geladen ist und
auch das NH3 ist positiv geladen. Der andere
Teil des Moleküls hat einen langen hydrophoben
Schwanz der Fettsäuren, es handelt sich also um eine sehr
amphiphile Verbindung. Wiederum bedeutet amphiphil, dass
es die Eigenschaft hat, sowohl polar als auch unpolar zu sein.
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Phosphoglyceride sind bemerkenswert und
wichtig, denn sie sind eine der wichtigsten
Komponenten, aus denen die Lipiddoppelschicht besteht,
die Sie hier sehen können. Die Lipiddoppelschicht ist so angeordnet,
dass sie entweder auf dem Teil liegen, der aus der Zelle
heraus oder in die Zelle hinein zeigt, wie Sie hier
sehen können. In der Vergrößerung können Sie also
zum Beispiel sehen, dass der oberste Teil der obersten
Schicht der Doppelschicht einen hydrophilen Kopf hat, also
der Phosphatidyl-Verbindung ähnlich ist, die Sie
gesehen haben. Das könnte man auf der
unteren blaue Kugeln in der Lipiddoppelschicht
dort darstellen. In der Mitte der Lipiddoppelschicht
befinden sich alle Fettsäuren
und das ist der Ort, an dem es sehr, sehr unpolar sein wird.