Фосфолипиды химические свойства

Фракционирование нейтральных липидов и фосфолипидов на отдельные типы соединений является значительно более сложной задачей в связи с близостью их физико-химических свойств. [c.187]

Химические свойства фосфолипидов [c.269]

Фосфолипиды проявляют химические свойства, типичные для диэфиров фосфорной кислоты, особенно в условиях гидролитического расщепления [115]. При pH 7 фосфолипиды устойчивы, лишь в незначительной степени происходит гидролиз сложноэфирных связей, однако в кислой и щелочной средах они достаточно быстро гидролизуются. [c.269]

Уже давно стало очевидным, что недостаточно рассматривать функции мембран живых клеток с точки зрения химических свойств компонентов, их составляющих, — требуется учитывать не только их физико-химические и электрохимические характеристики, но и пространственную организацию этих компонентов асимметрию элементов и жидкокристаллическое состояние липидов. Липиды отличаются от трех других основных групп веществ, составляющих живые организмы (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты), тем, что не растворяются в водных средах. Эти светло-желтые пастообразные вещества хорошо растворяются в липидных растворителях — хлороформе, диэтиловом эфире, бензоле. Классификация разделяет липиды на несколько групп, из которых в состав плазматических мембран входят фосфолипиды и стерины, тогда как триглицериды (жиры) располагаются, как правило, в межклеточном пространстве. [c.107]

Полиненасыщенные жирные кислоты фосфолипидов позвоночных животных находятся, как правило, у II атома углерода молекулы глицерина (см. рис. 1). Количество ненасыщенных жирных кислот в мембране определяет ее физико-химические свойства и может меняться при адаптации животных к различным условиям окружающей среды (Крепе, 1981). [c.16]

Липидам принадлежит главная роль в образовании мембран как клеточных структур пластинчатая, мембранная форма и основные физико-химические свойства мембран определяются именно липидами. Основная часть липидов (до 90 %) в мембранах представлена фосфолипидами, гликолипидами и холестерином. [c.198]

Кардиолипин. Своеобразным представителем глицерофосфолипидов является кардиолипин, впервые выделенный из сердечной мышцы. По своей химической структуре кардиолипин можно рассматривать как соединение, в котором 2 молекулы фосфатидной кислоты связаны с помощью одной молекулы глицерина. В отличие от остальных глицерофосфолипидов кардиолипин является как бы двойным глицерофосфолипидом. Кардиолипин локализован во внутренней мембране митохондрий. Функция его пока неясна, хотя известно, что в отличие от других фосфолипидов кардиолипин обладает иммунными свойствами. [c.197]

К липидам относится широкий класс относительно низкомолекулярных соединений, обладающих более или менее выраженными гидрофобными свойствами и плохорастворимых в воде. По химическому строению и другим признакам липиды разделяются на несколько больших групп жиры, воска, фосфолипиды, гликолипиды и стероиды. Наибольшее значение для фотобиологии имеют [c.271]

Изолированные индивидуальные мембранные белки можно реконструировать в липосомы с разным соотношением фосфолипид белок и исследовать ферментативные свойства и физико-химические параметры бислоя в зависимости от того, какое количество молекул липида приходится на 1 молекулу белка. При этом проявляются различия в поведении липидов, не связанных с белком, и липидов, непосредственно примыкающих к белковой глобуле. [c.41]

Белковый, липидный и углеводный состав клеточных мембран находится в состоянии динамического равновесия в течение всей жизни клетки. Это равновесие является ранним завоеванием эволюции, Основной план химического строения мембран сформировался давно — у разных видов, не объединенных ни генетической, ни экологической общностью, встречаются одни и те же фосфолипиды в близких соотношениях (Крепе, 1981). Видимо, этот набор фосфолипидов обеспечил мембранным структурам какие-то преимущества. Такими преимуществами могут быть термодинамическая стабильность, динамическая подвижность, сочетание легкости обмена компонентами со средой и определенной устойчивости структуры, избирательность реакции. Однако вопрос о том, каким образом набор фосфолипидов обусловливает те, а не иные свойства мембраны, не имеет однозначного ответа. [c.52]

При росте мембран, когда в их составе растут новые молекулы фосфолипидов, появление каждой такой молекулы сопровождается резким внезапным увеличением реально проявляющейся химической массы вещества за счет возникновения вокруг молекулы поверхностной пленки жидкости, обладающей свойствами твердого тела. Поэтому рост мембран осуществляются с большой силой равной силе температурного расширения, т.к. каждая новая растущая молекула фосфолипида в момент своего возникновения до реальных размеров мгновенно с большой силой раздвигает все остальные молекулы слоя с силой равной силе температурного расширения, т.к. в это момент появляется уже реально действующий твердый поверхностный слой воды, который до этого не существовал на уровне отдельных атомов. [c.443]

По химическим и физико-химическим свойствам воски близки к жирам, отличаясь от последних большей инертностью, особенной устойчивостью к гидролизу — они могут быть гид-ролизованы с трудом и только в щелочной среде. Для них также нехарактерно окисление по типу прогорка-ния". Гидрофобность восков также более ярко выражена по сравнению с глицеридами, фосфолипидами и другими жироподобными соединениями — они вообще не образуют поверхностно-активных пленок и макроструктур, подобных липидным бислоям. [c.131]

Важнейшая роль в эволюции клеточных мембран, по-видимому, принадлежит классу амфипатических молекул, которые обладают простым физико-химическим свойством одна их часть гидрофобна (нерастворима в воде), а другая - гидрофильна (растворима в воде). Когда такие молекулы попадают в воду, они располагаются гак, что их гидрофобные части приходят в гесный контакт друг с другом, а гидрофильные части - в контакт с водой. Амфипатические молекулы способны спонтанно агрегировать, образуя двухслойные структуры в виде маленьких замкнутых пузырьков, изолирующих водное содержимое от внешней среды (рис. 1-10). Этот феномен может быть продемонстрирован в пробирке путем простого смешивания фосфолипидов и воды при подходящих условиях действительно образуются маленькие пузырьки. Все ныне существующие клетки окружены плазматической мембраной, состоящей из амфипатических молекул, главным образом фосфолипидов, такой структуры в клеточных мембранах в состав липидного бислоя входят также амфипатические белки. В электронном микроскопе такие мембраны имеют вид листков толщиной около 5 нм с выраженной трехмерной структурой (следствие плотной укладки фосфолипидных молекул хвост к хвосту). [c.19]

Жирные кислоты, входящие в состав мембранных липидов, представлены насыщенными — стеариновой (18 0), пальмитиновой (16 0), миристиновой (14 0) и ненасыщенными — олеиновой (18 1), линолевой (18 2), линоленовой (18 3), арахидоновой (20 4) — жирными кислотами. Почти все природные жирные кислоты характеризуются цис-конфигурацией двойных связей. Углеводородная цепь в такой конфигурации имеет излом, что нарушает упаковку липидных молекул в бислое. Огромное разнообразие фосфолипидов и различия в их физико-химических свойствах обусловлены возможностью комбинирования полярных головок с различными кислотами. Лизоформы липидов, имеющие одну углеводородную цепь, при высоких концентрациях действуют подобно детергентам и способны разрушать клеточные мембраны. Примером является лизолецитин (1- или 2-ацилглицерофосфо-холин), образующийся из фосфатидилхолина (лецитина) под действием фосфолипаз Aj и А . В его присутствии происходит распад клеточных мембран, что может служить одной из причин смерти при укусе змей. В молекулах одно цепочечных диольных липидов вместо глицерина содержатся более простые спирты — этиленгликоль или пропандиол. Предполагают, что они способны выполнять регуляторную роль в функционировании биомембран. Синтез этих липидов резко усиливается в случае возрастания функциональной активности клеток (например, в созревающих семенах и клетках регенерирующих тканей). [c.16]

Биохимические методы позволяют разделять, выделять и анализировать в чистом виде липидные и белковые компоненты, изучать их физико-химические свойства в свободном состоянии и в составе надмолекулярных комплексов в условиях воздействия различных внешних факторов (температуры, концентрации водородных ионов и др.), исследовать их время жизни , пути биосинтеза и распада этих компонентов. К ним относят методы выделения (недеструктивные и включаюп] ие разрушение клеток) разделения субклеточных фрагментов (хроматография, электрофорез, центрифугирование, иммуноаффинные методы) идентификации и оценки чистоты субклеточных фракций выделения органелл и мембранных систем экстракции липидов и разделения их по классам количественного определения фосфолипидов исследования трансмембранного распределения липидов солюбилизации мембранных белков, их реконструкции и определения функциональной активности реконструированных мембран, выделения и модификации мембранных белков. [c.202]

Из рис. 1 видно, что наиболее часто встречающиеся фосфолипиды построены по единому плану, их молекулы стерически хорошо соответствуют друг другу. В то же время единообразие структур не исключает наличия огромного числа фосфолипидов, обеспечиваемого разнообразием жирных кислот, которые входят в состав их молекул. Так, существует несколько десятков природных видов одного лишь фосфатидилхолина, причем они существенно отличаются друг от друга по своим физическим и химическим свойствам. [c.6]

Какое отношение имеют мыльные пузыри к развивающейся яйцеклетке Сходство кажется случайным, но на самом деле это далеко не так. Изоморфизм здесь имеет четкую химическую основу. Обсуждая химические функции клеточной мембраны. Де Дюв (De Duve, 1984) указывает Ряд важных свойств биологических мембран, а также мыльных пузырей объясняется структурой их липидных бимолекулярных слоев . Мыльный пузырь состоит из липидного бимолекулярного слоя. Мыла — это соли жирных кислот, молекулы которых называют амфифильными, потому что они состоят из гидрофобного хвоста и гидрофильной головки. Молекулы липидов биомембран (фосфолипидов) сложнее, но и они являются амфифильными. Биомембраны и мыльные пленки благодаря сходным химическим свойствам отличаются большой пластичностью. Они стремятся уравновесить поверхностное натяжение, принимая форму с минимальными объемом и поверхностью — сферическую, и выдерживают деформации, не разрываясь они стремятся образовывать замкнутые структуры. Разрезанный надвое мыльный пузырь, как и клетка, образует два меньших, но целых пузыря (рис. 10.10). [c.160]

Какими же физико-химическими свойствами обладают искусственные мембраны — липосомы Важной характеристикой природных мембран является степень подвижности составляющих их молекул фосфолипидов. Липосомаль-ные мембраны также представляют собой динамические образования, т. е. молекулы фосфолипидов в них способны к латеральной диффузии (перемещению в пределах монослоя), к изменению ориентации относительно друг друга и переходам из одного монослоя в другой (флип-флоп). [c.136]

Несмотря на относительную стабильность, мембранные компоненты химически не инертны. Они сами подвержены метаболическим превращениям под действием окислительных ферментов, локализованных внутри мембран или на их поверхности. Мембраны содержат также хиноны и другие низкомолекулярные катализаторы. Окислительные реакции играют важную роль в модификации гидрофобных компонентов мембран. Например, стерины, простагландины и другие вещества, обладающие регуляторными свойствами, первоначально синтезируются в форме гидрофобных цепей, связанных с водорастворимыми переносчиками (гл. 12). В мембранах могут накапливаться гидрофобные продукты биосинтеза (так, предшественниками простаглан-динов служат полиненасыщенные жирные кислоты фосфолипидов). Однако при взаимодействии с кислородом в молекулах этих соединений образуются гидроксильные группы, что приводит к постепенному увеличению их способности растворяться в воде. По мере того как гидрофильность соединения возрастает благодаря последовательному гидроксилированию, гидрофобные компоненты мембран неизбежно переходят в водный раствор и полностью включаются в процесс метаболизма. Другим процессом, в котором липиды мембран активно разрушаются, является гидролиз под действием фосфолипаз. [c.356]

Дж. Тудикум в своей книге Руководство по химическому составу мозга развивает представления об универсальном биологическом значении фосфолипидов. В частности, он писал, что фосфатиды составляют химическую душу любой биоплазмы, животной или растительной. Они способны выполнять разнообразнейшие функции в результате того, что объединяют в себе сильно контрастирующие свойства. Среди их физических свойств наиболее достойна дальнейших исследований способность к образованию коллоидов. Без этой способности мозг не мог бы существовать, да и всякая биоплазма зависит от коллоидного состояния . Из мозга Дж. Тудикум выделил липидную фракцию, содержащую азот и фосфор, которую он назвал кефау1Ином, и обнаружил в продуктах его гидролиза этаноламин. Им же впервые описаны два сфинголипида — сфинго-миелин и цереброзид. [c.515]

Анализ литературных данных и результатов проведенных исследований подтверждает перспективность применения фосфорсодержащих метакрилатов для ползгчения полимерных материалов с пониженной горючестью. Их рекомендовано использовать для получения огнеустойчивых органических стекол [53], огне- и химически стойких покрытий с хорошей адгезией к ряду материалов [54-56], волокон [57-59]. Водные эмульсии самозатухающих сополимеров ФМ рекомендованы для обработки различных материалов (тканей, кожи, волокон) с целью повышения их огнеустойчивости, а также для пол)гчения огнестойких защитных покрытий различных изделий и клеев [21, 60, 61]. Имеются данные о применении ФМ для получения полимерных аналогов фосфолипидов [62-64], для стабилизации полимеров [65] и о полимерах фосфорсодержащих метакрилатов с сорбционными свойствами [66, 67]. [c.104]

Ряд экспериментальных данных строго подтверждает необходимость фосфолипидов для осуществления активного транспорта моновалентных катионов через мембрану. Исследования, выполненные на искусственных и природных мембранах, показали, что проницаемость биологических мембран для ионов и молекул в значительной мере определяется составом липидов и структурой их гидрофобных и гидрофильных компонентов. Барьерные свойства мембран зависят от природы углеводородной цепи фосфолипидов, взаимодействия фосфолипида и холестерина и химической природы полярных головок фосфолипидов, с уменьшением длины цепи жирнокислотных остатков фосфолипидов или увеличением степени их ненасыщенности увеличивается подвижность цепей, что в свою очередь повышает скорость диффузионных процессов, а также транспорт молекул-переносчиков. При взаимодействии фосфолипидов с холестерином уменьшается площадь фосфолипидов и, следовательно, их проницаемость. Природа полярных головок также влияет на проницаемость биологических мембран. Эффект ионной проницаемости зависит от заряда фосфолипида. Например, в грамположительных бактериях фосфатидилглицерин (заряжен отрицательно) селективно пропускает катионы и протоны, а лизилфосфатидилглицерин (заряжен положительно) —анионы. [c.381]

Наиболее яркий пример изофункциональной гомологии — это образование мыльных пузырей. Очевидно, что именно близкое сходство химических компонентов мыльных пузырей и клеточных мембран определяет их функциональные свойства. Первые состоят из раствора жирных кислот, вторые — из фосфолипидов. Оба химических соединения ведут себя сходным образом. Поэтому такой существенный биологический процесс, как дробление, в результате которого формируется эмбрион, уже проявляет себя в крайне простом физико-химическом процессе. Химический состав клеточной оболочки был еще неизвестен в те годы, когда Уилсон (Wilson, 1925) отметил это сходство. Поэтому дробление и позже считалось случайным процессом, своего рода курьезом, не имеющим отношения к биологическому развитию, и не упоминалось в трудах по эмбриологии. Последующие достижения химии показывают неслучайный характер гомологии, коренящейся в химическом подобии обеих структур. Таким образом, в основе изофункционализма явлений в минеральном, растительном, животном царствах лежит скрытая химическая идентичность, которая выявляется только спустя длительное время после того, как обнаруживают совпадение внешних форм. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология