Helmichs Biologie-Lexikon

Lipide, aktive

Was sind aktive Lipide?

Aktive Lipide sind Membranlipide oder frei in der Zelle vorkommende Lipide, die keine Strukturen wie Lipid-Doppelschichten oder Micellen bilden, sondern eine aktivere Rolle spielen, vor allem in der Signalübertragung. Auf dieser Seite sollen mehrere Beispiele kurz angerissen werden:

  1. Phosphatidyl-Inositol und seine Phosphate
  2. Eicosanoide
  3. Steroid-Hormone
  4. fettlösliche Vitamine

Phosphatidyl-Inositol und seine Phosphate

Phosphatidyl-Inositol und Phosphatidyl-Inositol-4,5-bisphosphat.
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: siehe Seitenende

Mit den beiden Fettsäure-Resten ist das Lipid in der Membran verankert, in der Regel in der cytoplasmatischen Schicht, und die Kopfgruppe aus Phosphat und Inositol befindet sich in der hydrophilen Schicht der Membran. Durch Enzyme wie Phospholipase C kann Phosphatidyl-Inositol,4,5-bisphoshat (PIP2) in Inositol-1,4,5-trisphosphat (IP3) und Diacylglycerol (DAG) gespalten werden. Beide Spaltprodukte dienen dann als second messenger und können zahlreichen Prozesse auslösen, zum Beispiel die Öffnung von Ionenkanälen, die Bildung von Transkriptionsfaktoren und so weiter.

Eicosanoide

Der Name dieser Verbindungen leitet sich von dem griechischen Wort "eikosa" ab, was so viel wie "zwanzig" bedeutet. Eicosanoide entstehen nämlich aus der Arachidonsäure, einer Fettsäure mit 20 C-Atomen.

Die Eicosanoide sind eine Sammelbezeichnung für verschiedene Stoffklassen, nämlich [2]:

Die Eicosanoide sind sogenannte parakrine Hormone (Lokalhormone, Zellhormone, Gewebshormone). Sie werden also nicht wie normale Hormone an die Blutbahn abgegeben, um an weit entfernten Organen zu wirken, sondern sie beeinflussen nur in unmittelbarer Nähe gelegene Zellen. Allgemeine Bekanntheit erlangt haben die Eicosanoide für ihren Einfluss auf Entzündungsreaktionen. Die von Omega-3-Fettsäuren abgeleiteten Eicosanoide sind entzündungshemmend, während die von Omega-6-Fettsäuren (zum Beispiel Arachidonsäure) abgeleiteten Eicosanoide entzündungsfördernd sind.

Weitere Einzelheiten zu Arachidonsäure und Eicosanoiden

Auf dieser umfangreichen Seite im Chemie-Lexikon dieser Homepage wird auch die Synthese der Arachidonsäure aus Linolsäure besprochen sowie die Bildung von Prostaglandinen und Thromboxanen aus Arachidonsäure.

Steroid-Hormone

Zu dieser wichtigen Stoffklasse mit hydrophoben und lipophilen Eigenschaften, weshalb sie auch zu den Lipiden gerechnet werden, gehören bekannte Hormone wie Cortisol, Cortison, Testosteron, Prednison und so weiter. Viele Sexualhormone des Menschen gehören zu den Steroid-Hormonen. Diese Hormone lassen sich alle auf das Cholesterin zurückführen, das als Ausgangsstoff für die Synthese der Steroid-Hormone dient.

Drei vom Cholesterin abgeleitete Steroidhormone: Cortisol, Testosteron und Prednison
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: siehe Seitenende

Dies sind nur drei von vielen Steroidhormonen. Alle sind hydrophob und lipophil, sie können daher direkt durch die Zellmembran in die Zielzellen gelangen, brauchen also keine second messenger, sondern können ihre Funktion in der Zielzelle selbst ausüben. Dazu müssen sie aber an ein passendes Rezeptorprotein binden (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Der Steroid-Rezeptor-Komplex gelangt dann in den Zellkern und kann dort die Transkription bestimmter Gene beeinflussen.

Weitere Einzelheiten zu Steroidhormonen

Hier möchte ich auf die umfangreiche Wikipedia-Seite verweisen.

Quellen:

  1. Nelson, Cox. LEHNINGER Principles of Biochemistry. Macmillan Learning, New York 2021.
  2. DocCheck-Flexikon, Artikel "Eicosanoid".