Amphipatisch

Amphipatisch beschreibt die Eigenschaft von Molekülen, sowohl hydrophile als auch hydrophobe Regionen zu besitzen. Hydrophile Bereiche sind polar oder geladen und lösen sich gut in Wasser, während hydrophobe Bereiche aus unpolaren Kohlenwasserstoffen bestehen und Wasser meiden. Aufgrund dieser Dualität ordnen sich amphipathische Moleküle bevorzugt an Grenzflächen oder bilden selbstorganisierte Aggregate.

Vorkommen finden sich vor allem in Lipiden, insbesondere Phospholipiden, die einen polaren Kopf und unpolare Fettsäurereste besitzen. In Proteinen treten amphipathische Alpha-Helix-Segmente auf, bei denen hydrophobe Aminosäuren auf einer Seite und hydrophile auf der anderen Seite sitzen, was die Membranbindung erleichtert.

Die Amphipathizität ermöglicht die Bildung von Membranen, Micellen, Liposomen und anderen Doppelschichten in wässriger Umgebung. Sie ist zentral für Zellmembranen sowie für Membranprotein-Interaktionen und spielt eine wichtige Rolle in der Reinigung, Emulsionschemie und in liposomalen Wirkstoffabgabesystemen.

Quantifizierung erfolgt über Konzepte wie den Hydrophobic Moment oder Hydrophobicity-Skalen (beispielsweise Kyte-Doolittle), die Amphipathizität in Sequenzen oder Strukturen bewerten. Diese Analysen helfen bei der Vorhersage transmembranaler Abschnitte in Proteinen und bei der Entwicklung liposomaler Wirkstoffabgabesysteme.

Zusammengefasst bezeichnet amphipatisch die gleichzeitige Präsenz wasserliebender und wasserabstoßender Regionen in einem Molekül, die Grenzflächen stabilisieren und die Bildung von Membranen sowie von mikroskopischen Aggregaten begünstigen.