Липидный бислой

Cтраница 4

Значение черных липидных мембран не в том, что они существуют в природе, а в том, что они представляют собой воспроизводимый прототип нормального липидного бислоя. Таким образом, они выполняют роль удобной модели для исследования физических свойств и явления пассивного транспорта для части идеализированного липидного бислоя биомембран. Первоначальный слой оказывается толстым и серым. В течение нескольких минут происходит утонение слоя до 40 А, что дает интерференционную картину, которая в конце концов превращается в черную. [46]

Экранируя ион от окружающей среды, ионофорный носитель эффективно увеличивает растворимость иона и таким образом облегчает перенос иона через липидные бислои. Другими словами, ионофоры изолируют ионы в липидных растворимых комплексах. Для того чтобы войти внутрь ионофора, катиону необходимо обменять гидратированную им воду на эквивалентные, нейтрализующие заряд группы, например сложноэфирные или амидоацильные кислородосо держащие группы. Селективность по ионам для эластичных ионофоров минимальна. [47]

Молекулы, введенные в биологические системы извне, способны проникать в мембраны и ассоциируют в липидной фазе. Некоторые соединения грибкового или бактериального происхождения ( т-кие, как аламетцин, образующий мицеллы в водных растворах [22]) охотно включаются в гидрофобные липидные бислои и образуют в них каналы проводимости путем самоассоциации, по которым перемещаются ионы и другие гидрофильные вещества. На основании некоторых расчетов Мюллер [23] оценил скорость ассоциации при образовании каналов путем латеральной диффузии молекул аламе - тицина, локализованных на поверхности мембраны. Он сделал вывод о том, что молекулы, по-видимому, всегда агрегированы в локальные структуры на поверхности мембраны. [48]

Для подавляющего большинства веществ и ионов биологические ( и искусственные) мембраны представляют диффузионный барьер, и в таком случае перенос через липидную фазу требует значительных энергетических затрат. В то же время вода и некоторые низкомолекулярные соединения проникают через мембрану с поразительной легкостью, вероятно, за счет использования дефектов жидкокристаллической решетки липидного бислоя. [49]

На рис. 5 представлены зависимости параметра вращательной подвижности п 1 / тс зонда 5 в липидах липосом, пропорционального текучести липидов от концентраций различных ГНР. Показано, что введение ряда ГНР в липосомы приводит к существенному изменению параметров вращательной диффузии зонда 5 в мембране, что указывает на изменение вязкости или текучести липидного бислоя мембран липосом. [50]

Микрофотография малых мо-коламеллярнык липосом, приготовленных из фосфатидил холи на обработкой ультразвуком ( негативное контрастирование фосфовольфраматом калия. [51]

По данным ре итге неструктурно го анализа общая толщина ли-пидного бислоя в многослойных липосомах из яичного фосфатидил-холина составляет 4 нмт а толщина его диглицеридной части раана 3 нм. Площадь, приходящаяся на одну молекулу фосфатидилхолина в липосомальном бислое, составляет около 0 72 hmj, что соответствует площади в фосфатидилхолиновом монослое, сжатом до давления 2Т0 - 2 5 - 10 н / см. Толщина водного промежутка между даумя соседними липидными бислоями составляет около 2 - 3 нм, но может возрастать до 20 нм и более в случае заряженных бислоев. Соответственно увеличивается и суммарный внутренний водный объем липосом. В среднем объем водной фазы многослойных липосом обычно составляет около 20 - 40 % от их общего объема. В расчете на 1 моль липида ( - - 1000 г) многослойные липосомы могут включать от I до 4 л воды. [52]

Липидные бислои и липосомы служат предметом интенсивных исследований, так как оказалось, что по своим свойствам они очень сходны с природными мембранами. Например, и полярные липидные бислои, и природные мембраны обладают высоким электрическим сопротивлением, вследствие чего и те и другие непроницаемы для катионов или анионов, но легко пропускают молекулы воды. [53]

Модель Синджера - с она. [54]

Луццати в 1468 г. фазового полиморфизма водно-липидных систем, а также установление того факта, что во многих природных мембранах липиды при физиологических температурах находятся в жидкокристаллическом состоянии. Чепменом концепция текучести липидного бислоя заставила по-новому взглянуть на мембраны как на подвижную, динамичную систему, обладающую свойствами двумерной жидкости. [55]

Таким образом, в настоящее время модель Синджера - Никол-сона нуждается в значительных уточнениях. Особенность современного этапа исследований по молекулярной организации биологических мембран состоит в том, что настала пора переходить от общих всеобъемлющих схем к построению детальных топографических карт конкретных мембранных систем, оценивая степень подвижности отдельных компонентов в мембране, их взаимное расположение, а также специфичность взаимодействия друг с другом. Воспользовавшись образным сравнением липидного бислоя с морем, а белков - с айсбергами, можно сказать: чтобы уверенно плавать в липидном море, не опасаясь крушении и столкновения с айсбергами, необходимо иметь на руках надежную лоцию и верный прогноз погоды. Именно в этом направлении развиваются сегодня работы по молекулярной организации биологических мембран во многих лабораториях мира. [56]

Схема экспериментальной установки для изучения БЛМ - Светоприемнин.| Сравнение некоторых свойств искусственных бнслоЙных н биологических мембран. [57]

На рисунке 302 показана схема экспериментальной установки, обычно применяемой для проведения измерений на би ело иных мембранах. Лучше всего эта модельная система подходит для измерения электрических характеристик липидного бислоя, таких, как электрическая емкость, проводимость, потенциал пробоя, мембранные потенциалы и др. Именно благодаря возможности проведения разнообразных электрических измерений БЛМ сыграли исключительно важную роль в изучении ионного транспорта через биологические мембраны. В таблице 25 сравниваются некоторые физические характеристики БЛМ и биологических мембран. [58]

Асимметричное распреде 1енне и флип-флоп липидных молекул в бнелое. [59]

В результате состав липидов на наружной стороне бислоя может быть иным, чем на внутренней. Это явление, известное под названием топологической асимметрии липидов, действительно имеет место в случае везикулярных липидных мембран. Факторы, влияющие на трансмембранное распределение липидных компонентов, весьма разнообразны, и изучение их в липидных бислоях способствует пониманию механизмов формирования топологически асимметричных биологических мембран. [60]

Страницы: 1 2 3 4 5