Flipflop (Zellbiologie)

Bedeutung und Aufbau der Membran

Ein Flipflop ist in der Zellbiologie der „Seitenwechsel“ eines Lipidmoleküls in einer Zellmembran. Biomembranen bestehen aus zwei Lipidschichten. Die wasserabweisenden Teile der Lipidmoleküle, die „Schwänze“, zeigen nach innen in den Membrankörper. Die wasseranziehenden „Köpfe“ zeigen nach außen zu den Membranoberflächen.

Beweglichkeit der Lipide

Die beiden Ebenen einer Biomembran verhalten sich wie zweidimensionale Flüssigkeiten. Lipidmoleküle können innerhalb ihrer eigenen Membranebene sehr frei diffundieren, also ihren Platz wechseln. Einen Wechsel von einer Seite der Lipiddoppelschicht auf die andere können sie dagegen nur sehr schwer durchführen.

Ein spontaner Flipflop ist extrem unwahrscheinlich und geschieht in einer normalen Zelle nur etwa einmal in der Minute. Deshalb bleiben Lipide normalerweise auf ihrer jeweiligen Membranseite. So entsteht bei der Zellmembran ein „innen“ und „außen“ bezogen auf die Zelle.

Flippasen und Folgen

Ein Flipflop kann durch ein Enzym katalysiert werden, das Flippase heißt. Dadurch kann die Zelle unter anderem ihre Topologie aktiv bestimmen, also die Krümmung ihrer Membran beeinflussen.

Neue Lipide können zunächst ungleichmäßig in die beiden Membranseiten eingebaut werden. Spätere Flipflops können dann das Gleichgewicht zwischen den Seiten wiederherstellen.