Von Isolde Riede
Alles Lebendige ist an Zellen gebunden. Alle Zellen sind von Zellmembranen umgeben, ohne diese Membranen ist Leben nicht möglich. Sie erfüllen eine Vielzahl von Funktionen, von denen hier nur wenige angesprochen werden können.
Die Membranen trennen außen von innen, transportieren Nahrung und Baustoffe in die Zelle und Abbauprodukte nach außen. Nur wenige Stoffe passieren die Membran passiv, meist ist ein Transportprotein vorhanden, das selektiv und oft unter Energieverbrauch einen Stofftransport durchführt. Zellen erkennen sich gegenseitig durch Rezeptorproteine in der Membran. Sie können sich so auch aneinander binden und Informationen austauschen.
Membranen sind aufgebaut aus einem Lipid-Doppellayer aus bipolaren Teilchen, die einen wasserlöslichen Kopf und einen lipidlöslichen Schwanz besitzen (Abbildung); wasserlösliche Teile zeigen nach außen, Fettsäuren und Lipide zeigen nach innen. Membranen sind fluide, das heißt, dass die Komponenten beweglich darin schwimmen können. Bei einem Temperaturabfall fällt die Membran in eine (quasi)kristalline Struktur, zuerst sind kleine Areale betroffen. Bei tiefer werdenden Temperaturen, über einen Bereich von 10-20 Grad Celsius, kristallisieren sich immer mehr Bereiche, bis die Kristallisation abgeschlossen ist. In der Kristallisationsphase kippen die Proteine bei einer bestimmten Temperatur in eine andere Konformation um und können ihre ursprüngliche Funktion nicht mehr ausüben. Die Membran wird zusätzlich undicht, ihre Trennfunktion ist gestört. Unter solchen Bedingungen ist Leben nicht möglich (1,2).
Lebewesen können die Komponenten der Membran so zusammenstellen, dass die Membran stets fluide ist mit einem Sicherheitsabstand von etwa 5 Grad Celsiusoberhalb der gefährlichen Temperatur, an der die Kristallisation einzusetzen beginnt. Es gibt Lebewesen, die an große Kälte angepasst sind und solche, die in heißen Quellen leben können. Jedes dieser Lebewesen besitzt die Möglichkeit, mit speziellen Molekülen individuell die Membran fluide und intakt zu halten. Bakterien, wie z.B. die Borrelien, die von Zecken auf Säugetiere übertragen werden, haben verschiedene Programme zur Zusammensetzung der Membran. In der Zecke muss die Membran während der Lebensphase an eine tiefere Temperatur angepasst werden also die Fluidität erhöht sein. Beim Wirtswechsel wird die Membran vollkommen neu aufgebaut das Leben bei 37 Grad Celsius im Wirtsorganismus Säugetier erfordert diese Anpassung.
Die molekulare Zusammensetzung der Membran bestimmt die Temperatur, an der die Kristallisation einsetzt. Gesättigte Fettsäuren bilden gerade Ketten, diese kristallisieren einfacher die Temperatur, bei der die Kristallisation einsetzt ist höher. Ungesättigte (essentielle) Fettsäuren bilden geknickte Ketten, die erheblich schwerer kristallisieren: Die Kristallisationstemperatur ist niedriger. So sind Membranen mit gesättigten Fettsäuren bereits kristallin bei einer Temperatur, bei der Membranen mit vielen essentiellen Fettsäuren noch fluide sind.
Bei der menschlichen Zellmembran sind zwei Stoffe bzw. Stoffgruppen bekannt, die die Fluidität erhöhen:
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Literatur:
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Anschrift der Verfasserin:
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Naturheilpraxis 01/2010