21.01.2011
Spektroskopische Analyse biologischer Prozesse in Grenzschichten
Peter Hildebrandt , TU Berlin, Institut für Chemie
Die meisten Prozesse von Proteinen und Enzymen laufen an biologischen Membranen ab und sind dabei Randbedingungen unterworfen, die sich grundsätzlich von denen der Reaktionen in Lösungen unterscheiden. So ist die Beweglichkeit der in die Membran eingebetteten sowie der an der Oberfläche von Membranen gebundenen Proteine eingeschränkt und die dielektrische Konstante des Reaktionsmediums ist deutlich niedriger als in der wässrigen Phase.
Der gravierendste Unterschied bezieht sich jedoch auf die hohen elektrischen Felder im Bereich der polaren oder geladenen Kopfgruppen der Lipiddoppelschicht, das heißt in dem Bereich, in dem zum Beispiel Membran gebundene Proteine mit löslichen Proteinen in Wechselwirkung treten. Hier können aufgrund der erheblichen Potentialänderungen über eine sehr kurze Distanz die Feldstärken eine Größenordnung von 109 V/m erreichen.