Cholesterin ist ein Lipid, das eine wachsartige, fettartige Substanz ist, die von der Leber produziert wird und durch das Essen bestimmter Nahrungsmittel erhalten wird. Obwohl Sie nur an Cholesterin in Bezug auf Herzerkrankungen und Schlaganfälle denken können, ist es tatsächlich ein wesentlicher Bestandteil Ihrer gesamten Struktur und Gesundheit. Cholesterin ist ein wichtiger Teil Ihrer Zellmembranen und die Bildung bestimmter Substanzen in Ihrem Körper. Ohne Cholesterin würden Ihre Sexualhormone depletieren und die Zellstruktur würde schwächen.
Zellulärer Transport
Die Zellen in Ihrem Körper haben ihre eigenen Aufgaben zu erfüllen. Einige haben eine begrenzte Anzahl von Funktionen, während andere mehrere Zwecke erfüllen können. Um diese Aufgaben zu erfüllen, benötigen Ihre Zellen Energie. Einer der wichtigsten Spieler in der Energie Ihrer Zelle ist Sauerstoff. Ihr Bedürfnis zu atmen ist eigentlich die Forderung Ihrer Zellen nach Sauerstoff. Moleküle wie Sauerstoff, Natrium oder Kalium und gelöste Stoffe müssen die Zellmembran passieren, damit die Zelle funktioniert. Passage, oder Durchlässigkeit, wird durch Proteine, Lipoproteine und Cholesterin innerhalb der Zellmembran reguliert, die eine gewisse Menge an Fluidität beibehält, ein Zustand, der als Flüssigkristall bekannt ist. Laut dem Journal of General Physiology ist eine Membran, die weniger flüssig ist, nicht so durchlässig für Flüssigkeiten oder andere Moleküle.
Zellmembranstruktur
Die Zellen Ihres Körpers sind zwar klein, aber ihre Bedeutung ist extrem groß. Die Zellstruktur beginnt mit der Membran, die aus zwei Schichten von Phospholipiden, Protein und Cholesterin besteht. Die Phospholipide haben zwei Enden, ein Ende, das Wasser mag, hydrophil und ein anderes, das nicht, oder hydrophob. Die hydrophoben Enden liegen einander gegenüber, wobei die hydrophilen Enden nach außen zeigen. Proteine sind in den Phospholipidschichten verteilt, ebenso wie Cholesterinmoleküle. Laut Clinton Community College ist Cholesterin in der Membran in fast gleicher Menge wie Phospholipide vorhanden und spielt eine große Rolle bei der Membranpermeabilität.
Funktion
Die Zellmembran dient dazu, den inneren Zellstrukturen Struktur, Fluidität und Schutz zu verleihen. Es ermöglicht den Durchgang bestimmter Moleküle in und aus der Zelle. Cholesterin selbst ist in der Membran eingebettet und verleiht der permeablen Membran Struktur und ein wenig Festigkeit. Ohne Cholesterin könnten mehr Flüssigkeiten und Moleküle in die Zelle eindringen und aus ihr austreten, was ihre Funktion beeinträchtigen könnte. Cholesterin hält auch die Membran davon ab, bei niedrigeren Temperaturen in einen Kristallzustand überzugehen, wodurch es der Zelle ermöglicht wird, einen Teil ihrer Fließfähigkeit beizubehalten.
Membrancholesterin
Laut der Website Biochemistry of Metabolism hat die biochemische Struktur von Cholesterin ein starres Ringsystem und einen kurzen verzweigten Kohlenwasserstoffschwanz. Innerhalb einer Zellmembran ist es so ausgerichtet, dass seine Hydroxylgruppe nach außen gerichtet ist, während sein hydrophobes Ringsystem innerhalb der Membran mit den Fettsäureschwänzen der Phospholipide liegt. Die Fettsäureköpfe der Phospholipide bilden Wasserstoffbrücken mit der Hydroxylgruppe des Cholesterins. Die Starrheit von Cholesterin verringert die Beweglichkeit der Kohlenwasserstoffschwänze der Phospholipide. Phospholipidmembranen mit einer hohen Cholesterinkonzentration weisen eine Fließfähigkeit auf, die zwischen den Flüssigkristall- und Kristallzuständen liegt.
Beweise
In einer im Januar 2008 im Journal of General Physiology veröffentlichten Studie untersuchten Dr. John Mathai und seine Kollegen die Permeabilität von Zellmembranen, um Permeabilitätsfaktoren genauer zu bestimmen. Obwohl zuvor angenommen wurde, dass sie von der Membrandicke beeinflusst werden, entdeckten die Forscher, dass die Wasserpermeabilität stärker mit dem Bereich der Lipide in der Membran selbst korreliert. Cholesterinmoleküle spielten eine wichtige Rolle bei der Wasserdurchlässigkeit; Zugabe von Cholesterin verringerte die Durchlässigkeit der Membranen für Wasser.
