Was ist eine Mizelle in der Biochemie?

Eine Mizelle ist eine stabile Bildung von amphipathischen Molekülen oder Molekülen, die einen polaren Kopf und einen unpolaren Schwanz haben. Polarität ist der Faktor, der bestimmt, ob ein Molekül mit Wasser interagiert oder ihm davonläuft. Eine Mizelle ist also eine kugelförmige Struktur, in der sich die unpolaren Schwänze amphipathischer Moleküle im Inneren verstecken und durch die Polköpfe, die die Außenseite säumen, vor Wasser abgeschirmt werden. Mizellen spielen eine wichtige Rolle bei der Fett- und Vitaminaufnahme im Darm.

Mehrere Arten von Molekülen können Mizellen bilden. Die allgemeinen Eigenschaften dieser Moleküle umfassen eine polare Kopfregion und eine unpolare Schwanzregion. Polare Moleküle interagieren gerne mit Wasser, da auch Wassermoleküle polar sind. Unpolare Moleküle fliehen vor Wasser und tun, was sie können, um sich davor zu verstecken. Die Moleküle, die eine Mizelle bilden, verstecken ihre wasserscheuen Schwänze in der Mitte der kugelförmigen Mizelle, die von einem äußeren Schild aus Polkopfregionen abgeschirmt wird. Mizellen können aus Fettsäuren, Seifenmolekülen und Phospholipiden bestehen.

Moleküle mit wasserscheuen Schwänzen und wasserliebenden Köpfen werden als amphipathische Moleküle bezeichnet. Sie können Doppelschichten bilden, die die Schwänze in der Mitte einschließen, oder sie können kugelförmige Mizellen bilden. Phospholipide sind amphipathische Moleküle, die zwei wasserscheue Schwänze enthalten. Da zwei Schwänze vorhanden sind, würde eine Überfüllung in der Micellenbildung verursacht werden. Daher bilden Phospholipide bevorzugt Doppelschichten. Fettsäuren haben jedoch nur einen wasserscheuen Schwanz, so dass die Bildung einer Mizelle für sie einfacher und stabiler ist.

Im Darm wird Fett in Monoglyceride und Fettsäuren verdaut. Mizellen spielen eine wichtige Rolle bei der Absorption dieser beiden Molekülarten. Mizellen, die sich aus diesen Molekülen bilden, fließen an die Oberfläche der Zellen, die den Darm auskleiden. Mizellen brechen und bilden sich ständig neu. Wenn sie also nahe der Oberfläche der Darmzelle auseinanderbrechen, kann die Zelle die Fettsäuren und Monoglyceride aufnehmen. Da Fettsäuren und Monoglyceride unpolar sind, diffundieren sie einfach durch die Zellmembran. Mizellen transportieren auch Vitamine und Cholesterin aus der verdauten Nahrung zu diesen Darmzellen.

Fettsäuren bilden erst dann Mizellen, wenn eine bestimmte Konzentration an Fettsäuren in einer Lösung vorhanden ist. Sobald die Anzahl der Fettsäuren eine Konzentration erreicht, die als kritische Micellenkonzentration (CMC) bekannt ist, beginnen sie mit der Bildung von Micellen. Oberhalb der CMC führt die Zugabe von mehr Fettsäuren zur Bildung von mehr Micellen. Unterhalb der CMC bilden Fettsäuren bevorzugt eine Schicht an der Wasseroberfläche, in der die wasserscheuen Schwänze in die Luft zeigen und die wasserliebenden Köpfe auf dem Wasser stehen.