Cтраница 1
![]() |
Схема прибора, позволяющего определять поверхностное давление, поверхностный потенциал и поверхностную радиоактивность моносюя. [1] |
Липидные монослои издавна рассматривались исследователями как простейшие модели биологических мембран. Физико-химические параметры подобных монослоев интенсивно исследовались уже в начале XX в. Франклин, лорд Релей ( Дж. Как модельная система липидные монослои и сегодня не утратили своего значения, позволяя оценивать поверхностную активность отдельных мембранных компонентов и изучать взаимодействие между ними в ориентированных мономолекулярных структурах, хорошо имитирующих поверхность раздела мембрана вода. [2]
Итак, зная термодинамические свойства липидного монослоя на основании полного пленочно-весового исследования, мы желаем вывести взаимосвязанные свойства бислойной мембраны. [3]
![]() |
Схематичное строение мембраны. L - толщина мембраны. пб - поверхностные белки. иб - интегральные белки. к - белки. [4] |
Эти белки могут находиться либо на внешнем, либо на внутреннем липидном монослое, удерживаясь преимущественно электростатическими силами. Такие белки занимают 75 - 80 % поверхности. Белковые молекулы покрывают мембрану с обеих сторон и придают ей эластичность и устойчивость к механическим повреждениям. [5]
![]() |
Способы солюбнлнзации различных веществ в липидных мицеллах. ( а микроэмульсия типа вода в масле. ( б - микроэмульсия типа масло в воде. [6] |
Фактически при большом содержании воды обращенные мнцеллы можно рассматривать как капельки мнкроэмульсин типа вода в масле, стабилизированной липидным монослоем на границе раздела вода-неполярный растворитель. [7]
Одиночный липидный бислой может быть обратимо образован из ( ламеллярного) стандартного состояния следующим образом. Кристалл мембранообразующего липида помещают на поверхность водного раствора, где он набухает и растекается до липидного монослоя при равновесном давлении растекания. [8]
Плазменные Липопротеины ( ЛП) - это сложные комплексные соединения, имеющие характерное строение: внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля ( ядро), содержащая неполярные липиды ( три-глицериды, эстерифицированный холестерин); жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин. Толщина наружной оболочки липопротеиновой частицы ( ЛП-частица) составляет 2 1 - 2 2 нм, что соответствует половине толщины ли-пидного бислоя клеточных мембран. Это позволило сделать заключение, что в плазменных липопротеинах наружная оболочка в отличие от клеточных мембран содержит липидный монослой. Фосфолипиды, а также неэсте-рифицированный холестерин ( НЭХС) расположены в наружной оболочке таким образом, что полярные группы фиксированы наружу, а гидрофобные жирно-кислотные хвосты - внутрь частицы, причем какая-то часть этих хвостов даже погружена в липидное ядро. По всей вероятности, наружная оболочка липопротеинов представляет собой не гомогенный слой, а мозаичную поверхность с выступающими участками белка. Существует много различных схем строения ЛП-частицы. Предполагают, что входящие в ее состав белки занимают только часть наружной оболочки. Итак, плазменные ЛП представляют собой сложные надмолекулярные комплексы, в которых химические связи между компонентами комплекса носят нековалентный характер. [9]
Липидные монослои издавна рассматривались исследователями как простейшие модели биологических мембран. Физико-химические параметры подобных монослоев интенсивно исследовались уже в начале XX в. Франклин, лорд Релей ( Дж. Как модельная система липидные монослои и сегодня не утратили своего значения, позволяя оценивать поверхностную активность отдельных мембранных компонентов и изучать взаимодействие между ними в ориентированных мономолекулярных структурах, хорошо имитирующих поверхность раздела мембрана вода. [10]
В экспериментах по воссозданию планарных липидных мембран могут быть использованы как моно -, так и бислои. Монослой формируют на поверхности раздела вода - воздух. Прибор для такого рода измерений называется ванной Ленгмюра. С его помощью можно количественно следить за воссозданием липид-белковой системы, ибо, когда белок встраивается в монослой, поверхностное давление меняется в соответствии с пространственными требованиями его молекулы. Так, если какой-то белок входит в субфазу под монослоем, то изменение поверхностного давления в ванне Ленгмюра зарегистрирует его включение в мембрану. Путем изменения состава липидного монослоя можно определить, какой липид взаимодействует со специфическим белком. Такая информация, следовательно, имеет не только теоретический интерес; она может оказаться необходимой для успешного воссоздания мембраны. [11]
![]() |
Микролинзы растворителя гидрофобной области БЛМ. [12] |
Мюллером с сотрудниками способ формирования бислойных мембран технически прост. Образующаяся при этом пленка сначала является довольно толстой и в отраженном свете имеет серый оттенок. Затем за счет действия сил поверхностного натяжения она в течение нескольких мннут становится все тоньше и тоньше, приобретая вследствие интерференции саета яркую, постоянно меняющуюся радужную окраску. В этот момент пленка имеет толщину а пределах 100 - 600 нм. Это происходит за счет смыкания даух липидных монослоев в один протяженный бислой, который вследствие своей малой толщины практически утрачивает отражательную способность по отношению к видимому свету. В процессе формирования бислоя органический растворитель выдавливается к краям отверстия, где он образует визуально легко наблюдаемый толстый слой. Следует отметить, что образовавшаяся ли пи дна я пленкв не является идеально бимолекулярной. [13]
![]() |
Модель Даниелли - Давсона.| Модель Стейна - Даниелли. [14] |
Мысль о том, что с мембранами связаны белки, высказал впервые Дж. Даниелли в 1035 г. в связи с необходимостью объяснить явное расхождение между поверхностным натяжением на границе раздела масло - вода и мембрана - вода. Давсон в том же 1935 г. выдвинули гипотезу об общем принципе структурной организации клеточных мембран, в соответствии с которым мембрана представляется как трехслойная структура ( рис. 312) - своеобразный сэндвич, где двойной слой ориентированных одинаковым образом липидных молекул заключен между двумя слоями глобулярного белка, формирующего границу мембраны с водой. Предполагалось, что в этой структуре связывание липидов с белками осуществляется за счет полярных взаимодействий. Поскольку толщина мембраны в то время не была известна, считалось, что пространство между двумя липидными монослоями может быть заполнено липоидным, жироподобным материалом. [15]