Isoprenoide und Steroide: Struktur, Funktion und Bedeutung

Isoprenoide

Isoprenoide sind Moleküle, die aus der Polymerisation von 2-Methyl-1,3-butadien (Isopren) abgeleitet sind. Diese können lineare Ketten bilden oder zyklisch angeordnet sein. Je nach Anzahl der Isopren-Einheiten unterscheidet man:

• Monoterpene: Bestehen aus 2 Isopren-Einheiten. Sie bilden die Basis einiger pflanzlicher Essenzen, wie z. B. Menthol in Minze.
• Diterpene: Bestehen aus 4 Isopren-Einheiten. Beispiele hierfür sind die Vitamine A, E und K.
• Triterpene: Bestehen aus 6 Isopren-Einheiten. Ein Beispiel ist Squalen, aus dem in der Leber Cholesterin gebildet wird.
• Tetraterpene: Bestehen aus 8 Isopren-Einheiten. Sie kommen in photosynthetischen Pigmenten vor, den sogenannten Carotinoiden.
• Polyterpene: Bestehen aus mehr als 8 Isopren-Einheiten. Ein Beispiel ist Kautschuk, ein Polymer aus Tausenden von Isopren-Molekülen.

Steroide

Steroide sind Lipid-Derivate. Man unterscheidet zwei Hauptklassen:

Sterine

Diese besitzen eine Hydroxylgruppe am Kohlenstoffatom 3 und eine aliphatische Kette am Kohlenstoffatom 17. Die wichtigsten Vertreter sind:

• Cholesterin: Ein wesentlicher Bestandteil der Membranen tierischer Zellen.
• Gallensäuren: Werden in der Leber aus Cholesterin produziert und bilden die Grundlage für Gallensalze.
• Vitamin-D-Gruppe: Eine Reihe von Sterinen, die den Kalziumstoffwechsel und die intestinale Resorption regulieren.
• Estradiol: Ein Hormon, das für die Ausbildung der sekundären weiblichen Geschlechtsmerkmale verantwortlich ist.

Steroidhormone

Diese besitzen ein Sauerstoffatom, das über eine Doppelbindung an das Kohlenstoffatom 3 gebunden ist. Man unterteilt sie in:

• Nebennierenrindenhormone: Dazu gehören Aldosteron, das die Resorption von Natrium- und Chlorid-Ionen in der Niere erhöht, sowie Cortisol, das die Glukose- und Glykogensynthese fördert und den Abbau von Lipiden und Proteinen reguliert.
• Sexualhormone: Dazu zählen Progesteron, das die weiblichen Geschlechtsorgane auf eine Schwangerschaft vorbereitet, und Testosteron, das für die männlichen Geschlechtsmerkmale verantwortlich ist.

Prostaglandine

Prostaglandine sind Stoffe, die von der Prostansäure abgeleitet sind und aus einem Cyclopentanring sowie zwei aliphatischen Ketten bestehen.

Biologische Funktionen der Lipide

• Energiereserve: Lipide dienen als primäre Energiereserven des Körpers.
• Strukturfunktion: Lipide bilden die Lipiddoppelschicht der Zellmembranen.
• Schutzfunktion: Acylglycerine lagern sich um Organe, um sie vor Stößen zu schützen.
• Biokatalyse: Vitamine, Hormone und Prostaglandine erfüllen diese Rolle.
• Transportfunktion: Der Transport von Lipiden vom Darm zu den Einsatz- oder Speicherorten erfolgt durch Lipid-Emulsionen mittels Gallensäuren und Proteolipiden.