Stammkultur
Diskussion
Eine Zelle ist ein empfindliches System, bei dem insbesondere auch die Membranen lebenswichtig sind. An ihnen findet in der Regel die Energiegewinnung des Organismus und das selektive Aufnehmen der Subtrate statt. Diese lipophilen Strukturen erfahren eine wesentliche Umstrukturierung bei Temperaturänderungen. Ihre temperaturabhängige Fluidität ist wichtig für die Aktivität der darin eingeschlossenen Membranproteine.
Die Verfügbarkeit des freien Wassers (Wasseraktivität, aW) ist für die Wachstumsprozesse einer jeden Zelle von entscheidender Bedeutung. Dieses freie Wasser nimmt mit abnehmender Temperatur ab (siehe die Abbildung). Damit steht den Proteinen mit ihrer Wasserhülle immer weniger Wassermoleküle zur Verfügung. Die Folge davon ist eine Umfaltung des Proteins, was mit einem Verlust seiner Enzymaktivität verbunden sein kann.
Abbildung 1: Diagramm zur Abhängigkeit des aW-Wertes von der Temperatur.
Sie können sich von diesem Vorgang indirekt überzeugen, in dem Sie eine Proteinlösung (z.B. Hühnereiweiß) mit höheren Konzentrationen Ammoniumsulfat behandeln. Mit zunehmender Ammoniumsulfat-Konzentration fällt das Protein aus, weil die Ammoniumsulfat-Ionen mit dem Protein um dessen Wassermoleküle konkurrieren. Das ausgefallene Protein kann häufig bei niedrigeren Ionenkonzentrationen wieder in Lösung gebracht werden, der Umfaltungsprozess ist also reversibel.
