Липиды физические свойства

Физические свойства мембран, обусловленные наличием в них липидов [c.342]

Таблица 25.3.4. Физические свойства биологических и модельных липидов мембран

Сравнение водорастворимых и жирорастворимых гормонов. На основании физических свойств гормоны разделяют на две группы 1) хорошо растворимые в воде, но плохо растворимые в липидах, например адреналин, и 2) плохо растворимые в воде, но хорошо растворимые в липидах, например стероиды. В качестве регуляторов клеточной активности большинство водорастворимых гормонов отличается тем, что не проникает внутрь [c.809]

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. Черные липидные мембраны готовят, покрывая гидрофобную перегородку (содержащую отверстие и разделяющую два водных раствора) раствором липида в органическом растворителе (рис. 10.5). 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. [c.330]

В последнее время внимание исследователей привлекают вопросы, связанные с кинетикой и механизмом органических реакций в присутствии поверхностноактивных веществ (ПАВ) [1]. Эти соединения, называемые также амфифильными, или детергентами, обычно содержат длинную углеводородную цепь — гидрофобную часть и полярную или ионную группу — гидрофильную часть. В разбавленных растворах они образуют агрегаты с высоким молекулярным весом, или мицеллы. Взаимодействие между субстратом реакции и специфически ориентированными гидрофобной и гидрофильной частями молекул в мицеллах является основной причиной поразительного ускорения или ингибирования поверхностноактивными веществами многих органических реакций. Во многих случаях в мицеллярном катализе обнаруживается отчетливая субстратная специфичность, а кинетика подчиняется уравнению Михаэлиса — Ментен (с насыщением по концентрации субстрата), и в этом отношении мицеллярный катализ во многом аналогичен ферментативному. Кинетическая аналогия мицеллярных катализаторов с ферментами и известное структурное сходство мицелл и белковых глобул явились существенным стимулом исследований в этой области. Мицеллы детергентов, значительно более простые в структурном отношении, чем белки, позволяют подойти к объяснению кинетических свойств ферментативных и мицеллярных систем. Изучая изменения физических свойств системы при образовании мицелл, можно оценить роль гидрофобных взаимодействий и, таким образом, моделировать гидрофобные взаимодействия в белках и липидах. [c.222]

Липиды функционируют в организме в основном в виде комплексов с белками. Количественное соотношение липида и белка определяет физические свойства комплекса и в первую очередь его растворимость. [c.368]

Физические и химические свойства липидов зависят от наличия в их молекулах как полярных (-NH2, -ОН, -СООН и др.) гидрофильных групп, так и неполярных гидрофобных углеводородных цепей [233]. [c.59]

В одной главе невозможно рассмотреть все многочисленные исследования, посвященные белкам. О некоторых особых свойствах белковых молекул мы уже упоминали. В этой главе мы остановимся на некоторых проблемах физической химии белков, имеющих весьма широкое значение. Белки построены из крупных нестабильных молекул, взаимодействующих с молекулами почти всех веществ. Они взаимодействуют с катионами, анионами, малыми органическими молекулами, липидами, углеводами и друг с другом. Благодаря упорному труду биохимиков в настоящее время разработаны методы, позволяющие извлекать белки из сложной смеси различных веществ, содержащихся в организме, и с хорошей воспроизводимостью получать чистые белковые препараты. [c.270]

Наличие в молекулах липидов углеводородных цепей жирных кислот в значительной степени определяет необычные физические и химические свойства соединений этой группы. Цепи жирных кислот могут быть насыщенными, моно- и полиненасыщенными, содержать циклические или полярные функциональные группы. В табл. 28 представлены примеры различных типов жирных кислот. Все перечисленные особенности строения жирных кислот сильно влияют на растворимость и реакционную способность нейтральных липидов. [c.178]

Эта книга посвящена применению физической химии для исследования свойств больших молекул, представляющих биологический интерес. Основное внимание в ней уделено белкам и нуклеиновым кислотам. Другие биополимеры, например полисахариды и липиды, рассмотрены менее подробно. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, белки и нуклеиновые кислоты играют главную роль во всех известных жизненных процессах. Во-вторых, их структура и функции в настоящее время изучены значительно луч-ще, чем аналогичные характеристики других биополимеров. [c.9]

Белки и липиды различаются по многим физическим и биохимическим свойствам, что дает возможность простыми методами определить принадлежность изучаемого антигена к тому или иному классу соединений. Белковые антигены быстро разрушаются при мягкой обработке проназой, в то время как липидные антигены не подвержены действию протеолитических ферментов. В отличие от большинства белковых антигенов антигены липидной природы устойчивы к фиксации формальдегидом с последующим нагреванием до 80 °С. Эту процедуру можно проводить как с суспензиями отдельных клеток, так и со срезами тканей. Экстракция нативных или фиксированных формальдегидом клеток кипящим метанолом в течение 1 мин приводит к растворению части клеточных липидов, и метанольный экстракт в ряде случаев можно использовать без дальнейшей очистки для твердофазного радиоиммунологического анализа (РИА). Использование РИА описано в разд. IV. [c.160]

Как правило, они являются стабильными соединениями, которые медленно разлагаются на свету или в водных растворах кислот. Физические свойства N-нитрозаминов зависят от природы замещакющх групп. Некоторые подобно К-нитрозодиметиламину представляют собой маслянистые жидкости, хорошо растворяющиеся в органических растворителях, другие, например Н-нитрозодифениламин, - твердые вещества, практически не растворимые в воде. Значительно различаются и коэффшшен-ты распределения этих веществ в системе липид/вода. Максимумы УФ-поглощения нитрозаминов в воде лежат в области 230-240 и 330- 350 нм. [c.91]

Фосфатидилинозит. Это соединение особенно интересно для нейрохимиков. Гидроксильные группы инозита могут быть этерифицированы одной или больщим количеством фосфатных групп. Для молекулы липида, который используется в качестве строительного блока мембраны, это означает увеличение отрицательного заряда, который может повлиять на физические свойства мембраны. Кроме того, способность связывать двухзарядные ионы (Са2+, Mg +) возрастает с увеличением числа [c.40]

Приготовление хлеба начинается с замеса для получения однородного по всей массе теста. Его продолжительность 7— о мин для пшеничного хлеба и 5—7 мин для ржаного хлеба. 0 это время происходят сложные, в первую очередь, коллоидные 0роцессы набухание муки, слипание ее частичек и образование ассы теста. В них участвуют все основные компоненты теста белки, углеводы, липиды, однако ведущая роль принадлежит белкам Белки, связывая воду, набухают, отдельные белковые макромолекулы связываются между собой за счет разных по энергии связей и взаимодействий и под влиянием механических воздействий образуют в тесте трехмерную сетчатую структуру, 0олучнвшую название клейковинной. Это растяжимый, эластичный скелет или каркас теста, во многом определяющий его физические свойства, в первую очередь упругость и растяжимость. В этот белковый каркас включаются крахмальные зерна, продукты деструкции крахмала, растворимые компоненты муки и остатки оболочек зерна. На него оказывают воздействие углекислота и поваренная соль, кислород воздуха, ферменты. В дальнейшем, в ходе брожения теста, клейковинный каркас постепенно растягивается. Основная часть теста представлена крахмалом, часть зерен которого повреждена при помоле. Крахмал также связывает некоторое количество воды, но объем его при этом увеличивается незначительно. Кроме твердой (эластичной) в тесте присутствует и жидкая фаза, содержащая водорастворимые (минеральные и органические) вещества, часть ее связывается нерастворимыми белками при их набухании. При замесе тесто захватывает и удерживает пузырьки воздуха. Следовательно, после замеса тесто представляет собой систему, состоящую из твердой (эластичной), жидкой и газообразной фаз. [c.107]

Общее содержание жира в мясе, в отличие от белка, может баться в довольно широких пределах от 1 до 50 %. (С уве-шчением содержания липидов несколько уменьшается содержа-к белков и более значительно — воды.) Жиры мяса убойных шотных различаются по жирнокислотному составу, а следова-ЗДьно, по физическим свойствам, усвояемости, стойкости при ранении и другим свойствам. [c.165]

Среди нейтральных липидов триацилглицерины являются наиболее трудными для четкого разделения, поскольку они очень близки по физическим свойствам. Силанизированный целит оказался удовлетворительным адсорбентом для разделения глицериновых эфиров насыщенных кислот и разделения масла кокосовой пальмы на фракции, если использовать в качестве элюента смеси, состоящие из ацетона, -гептана и воды [34]. Метод может быть полезен в сочетании с современными детекторами непрерывного действия. Эванс с сотр. [35] применил метод колоночной хроматографии на силикагеле с использованием в качестве элюентов смесей метанола с бензолом, который они ранее разработали для разделения глицериновых эфиров насыщенных кислот, для выделения триацилглицеринов из масел, которые содержат окси- и кетокислоты, такие, как isano, ойтиковое, касторовое и kamala seed масла. [c.201]

Заслуживает упоминания еще один важный аспект применения липидов как пищевых продуктов, а именно роль линолевой кислоты в питании человека. Линолевая кислота не синтезируется в организме, и поэтому она целиком поступает вместе с пищей. Все больше фактов свидетельствует о том, что потребление этой кислоты в довольно больших количествах является необходимым для предотвращения атеросклероза — главной причины смерти. Однако высокое содержание линолевой кислоты в обычных продуктах недостижимо, и в настоящее время ведутся интенсивные поиски способов как можно более длительного сохранения кислоты в г ис,1 ыс-форме при переработке пищевого сырья, например путем применения более мягких условий гидрогенизации. Кроме того, можно было бы получить продукт с аналогичными физическими свойствами переэтерифи-кацией глицеридов, содержащих линолевую кислоту, более насыщенными соединениями. [c.604]

В зависимости от химического состава ПАВ мицеллы могут быть неионными, катионными, анионными или амфотерными. Физические свойства ряда детергентов приведены в табл. 1. Наиболее широко применяемые неионные детергенты содержат полиоксиэти-леновую или полиоксипропиленовую цепь, связанную, как правило, со спиртами или фенолами имеющими длинную углеводородную цепь. К неионным ПАВ относятся также эфиры сахаров, жирные алканоламины, жирные окиси аминов. Все эти вещества довольно трудно получить в виде индивидуальных химических соединений, однако отсутствие ионов в мицеллах, которые они образуют, делает их особенно полезными в качестве детергентов и эмульгаторов и позволяет упростить теоретическое рассмотрение структуры таких мицелл. ККМ неионных ПАВ обычно в 100 раз меньше, чем ККМ ионогенных детергентов, содержащих сравнимые по величине гидрофобные группы. Поэтому масса мицелл неионных детергентов существенно больше, чем масса мицелл ионогенных ПАВ. Анионные детергенты обычно содержат длинную углеводородную цепь и карбоксилатную, сульфатную или сульфонатную группу. В качестве противоионов выступают натрий, калий, литий или водород. Длинноцепочечные четвертичные амины или пиридипы с бромид-, хлорид- или иодид-ионом в качестве противоиона образуют группу катионных ПАВ. Степень нейтрализации заряда противоионами в слое Штерна у катионных мицелл несколько меньше (это связано с некоторым экранированием заряда четвертичной аммониевой группы), поэтому их структура более компактна по сравнению с анионными мицеллами. Катионные мицеллы обладают несколько большей солюбилизующей способностью в отношении неполярных субстратов, чем анионные мицеллы, образованные ПАВ того же молекулярного веса. Амфотерные мицеллы образованы цвиттер-ионными молекулами, у которых тип диссоциации определяется pH раствора [45, 46]. Природные фосфатиды и липиды, такие, как лецитин и соли желчных кислот, также образуют мицеллы и определяют многие важные биологические функции in vivo и in vitro [20, 47—51]. [c.228]

Жирные кислоты — наиболее изученные компоненты липидов, физические и химические свойства которых определяются их жирнокислотным составом. В липидах микроорганизмов содержатся в основном насыщенные жирные кислоты нормального строения и ненасыщенные кислоты с одной двойной связью (мо-ноеновые) с четным числом углеродных атомов. Наиболее часто встречающимися из насыщенных кислот являются пальмитиновая и стеариновая, из нбнясьпден-ных — олеиновая кислота, имеющая двойную связь между Сэ и Сю углеродными атомами, обозначаемую Д9 [c.322]

Снайдер [240] исследовал поведение гликолипидных аналогов, содержащих гидроксильные, кетонные, простые или сложные эфирные группы, в 11 растворителях и опубликовал обзор [241] химических и физических свойств липидов, содержащих простые эфирные связи, а также результатов их хроматографирования. [c.96]

Гидратация липидов зависит от их природы и во многом определяет их физические свойства. Обычно меньшая гидратация наблюдается у липидов с донорными и акцепторннми группами, принимаюш ими участие в образовании водородных связей. Их пониженная гидратация вызывается участием групп полярных головок липидов в образовании водородных связей между собой, а не с окружаюш ими молекулами воды (Боггс, 1987). Для того, чтобы это было возможно, необходимо [c.57]

Для фиксации липидов наиболее часто используется формальдегид, который может изменять физические свойства липидов растворимость, дисперсия, первичная флуоресценция и др.). Возможное в процессе фиксации частичное растворение и вымывание липидов, особенно фосфолипидов, можно в значительной мере ограничить добавлением в фиксирующую смесь ионов Са, Со или Сд, поскольку эти электролиты способствуют образованию комплексов между липидами и белками. Поэтому фиксирующая смесь Бейкера, содержащая формальдегид и кальций, щироко используется в гистохимии липидов. Фиксация липидов формальдегидом в значительной мере предотвращает растворение липидов в процессе обезвоживания и заливки тканей в полиэтиленгликоль или карбовакс. Другая возможность предотвращения вымывания липидов, особенно фосфолипидов, в органических растворителях, используемых при заливке в парафин, заключается в добавлении в фиксирующую смесь бихроматов. Длительное хромирование при высоких температурах позволяет обеспечить сохранность нейтральных жиров при заливке в парафин. Хорощим дополнением к фиксации общих липидов формальдегидом служит рекомендуемая Элфтманом (ЕШтап) фиксация тканей (за исключением нервной) в смеси растворов сулемы и бихромата (табл. 7). [c.47]

Под собирательным термином липиды понимают группу природных, преимущественно неполярных соединений, основным компонентом которых являются жирные кислоты. Липоидами принято назьшать все жироподобные вещества, кроме нейтральных жиров. Иногда, однако, термин липоид используют как синоним слова липид. Липиды, как правило, растворимы в эфире, этаноле, хлороформе, ацетоне, пиридине и т. п. Способность растворяться в органических растворителях и другие физические свойства липидов объясняются высоким содержанием неполярных [c.141]

Физические свойства липидов организма в основном зависят от длины углеродных цепей и степени ненасыщенности соответствующих жирных кислот. Так, точка плавления жирных кислот с четным числом атомов углерода повышается с ростом длины цепи и понижается при увеличении степени ненасыщенности. Триацилглицерол, в котором все три цепи являются насыщенными жирными кислотами, содержащими не менее 12 атомов углерода в каждой, является при температуре тела твердым веществом если же все три остатка жирных кислот относятся к типу 18 2, то соответствующий триацилглицерол остается жидким при температуре ниже О С. На практике природные ацилглицеролы содержат смесь жирных кислот, обеспечивающую выполнение определенной функциональной роли. Мембранные липиды, которые должны находиться в жидком состоянии, являются более ненасыщенными по сравнению с запасными липидами. В тканях, подвергающихся охлаждению — во время зимней спячки или в экстремальных условиях,— липиды оказываются более ненасыщенными. [c.155]

Владимиров Ю.А. Свободнорадикальное окисление липидов и физические свойства липициого слоя биологических мембран//Биофизика. —1987. —Т. 32. — № 5. - С. 830-844. [c.213]

Наиболее достоверными являются примеры изменения липидного состава мембран при смене температурных режимов выращивания клеток. Нормальный рост й осуществление клеткой других физиологических функций в новых температурных условиях возможны при определенной степени вязкости ("текучести") мембранных липидов, т.е. соответствуюпщх физических свойствах их бислойной структуры. Достигается это в основном за счет изменения жирнокислотного состава мембранных липидов (гомеовязкостная адаптация). Процесс начинается, по-видимому, во время пребывания клетки в состоянии стресса. Физические свойства липидного бислоя мембран в зависи- [c.114]

Запоггная. Обладая выраженными термоизоляционными свойствами, липиды предохраняют организм от термических воздействий жировая прокладка защишает тело и органы животных от механических и физических повреждений защитные оболочки в растениях (восковой налет на листьях и плодах) защищают от инфекции и излишней потери или накопления воды. [c.285]

Соли желчных кислот являются производными стероида холестерола, синтезируемого гепатоцитами. Наиболее обычные из этих солей — гликохолат и таурохолат натрия. Они секретируются вместе с холестеролом и фосфолипидами в форме крупных сферических частиц, называемых мицеллами. Молекулы солей желчных кислот по своим свойствам напоминают детергенты, поскольку один конец у них гидрофильный, а другой — гидрофобный. Холестерол и фосфолипиды удерживают полярные молекулы желчных солей вместе, так что все гидрофобные концы молекул ориентированы одинаково. В кищечнике гидрофобные концы прикрепляются к липидным каплям пищи, а гидрофильные концы — к воде. Это уменьшает поверхностное натяжение липидных капель, благодаря чему они дробятся, образуя мелкодисперсную эмульсию. В результате значительно увеличивается поверхность взаимодействия с жирами фермента липазы, расщепляющей липиды на глицерол и жирные кислоты, которые затем всасываются в кишечнике. Таким образом, желчные кислоты как бы активируют липазу, хотя их действие чисто физическое. При недостатке желчных солей в желчи в ней повышается концентрация холестерола, который может выпадать в осадок на стенках желчных протоков или желчного пузыря, образуя так называемые желчные камни. Эти камни могут вызывать закупорку желчного протока, приводящую к весьма болезненным симптомам. [c.428]

Изменение природы адсорбента влияет как на активность изолированных ферментных глобул, так и на интенсивность межбелковых взаимодействий, определяемых величиной /Сг- Этот эффект достаточно ясен в тех простых случаях, когда сравниваются адсорбенты с различной полярностью. Изменение общей ориентации глобулы фермента (см. рис. 45) автоматически приводит к изменению природы контактирующих групп белкового слоя и тем самым должно привести к изменению величины /Сг- Гораздо менее очевидны, но очень важны наблюдаемые на опыте различия, связанные с воздействием весьма близких по своим свойствам липидных поверхностей — например, гидрофобных лецитиновых и кефалиновых монослоев на силикагеле, а также холестериновых слоев на различных носителях. Для липопротеидного слоя это свидетельствует скорее о частичном проникновении липидов в белок, чем о простом контакте белкового и липидного слоя, напоминающем физическую адсорбцию. Вместе с тем эти же данные показывают, что взаимодействие белковой глобулы с фосфолипидным слоем не сопровождается снятием липида с поверхности и переориентацией молекул липида, так как гидрофильные (С+лец) и гидрофобные (5102+лец) слои одного и того же фосфолипида различным образом влияют на свойства ферментных глобул и ферментных комплексов. Изучение адсорбируемости белков и предельной адсорбции на поверхностях различного типа позволяет делать определенные выводы как [c.295]

Мембранология — современная, стремительно развивающаяся междисциплинарная область естественных наук, находящаяся на стыке биофизики, биохимии, молекулярной биологии, иммунологии, физиологии, генетики, физической и коллоидной химии и др. Она изучает состав, структуру, свойства, функции, локализацию компонентов биологических мембран, их молекулярную и динамическую организацию, особенности межмоле-кулярных взаимодействий и фазовые переходы липидов и белков в мембране, транспорт веществ через мембраны, участие биомембран в осуществлении и регулировании метаболических процессов в клетке, механизмы действия различных физико-химических факторов на мембранные системы и другие вопросы, связанные с исследованием состояния компонентов биомембран и отдельных клеток. [c.7]

ПОЛ представляет собой один из важнейших универсальных процессов повреждения мембранных систем, изменяющий химический состав, физические параметры, ультраструктзфную организацию и функциональные характеристики биомембран. ПОЛ вызывает обновление липидного состава мембран вследствие удаления легко окисляющихся липидов — фосфатидилсерина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилинозитола. При ПОЛ возрастает скорость процессов флип-флоп -переходов. ПОЛ приводит к увеличению вязкости мембран в результате уменьшения содержания жидких липвдов в бислойных участках, появления поперечных межмолекулярных сшивок и возрастания доли упорядоченных липидов с ограниченной подвижностью. Отрицательный заряд на поверхности мембран увеличивается, что обусловлено вторичными продуктами ПОЛ (эпоксиды, кетоны, малоновый диальдегид и др.), содержащими карбонильные и карбоксильные группы. Мембраны эритроцитов, митохондрий, саркоплазматического ретикулума, лизосом становятся проницаемыми для различных ионов, неэлектролитов, макромолекул. Изменяются свойства мембранных белков Са -АТФазы, Ка , К - АТФазы, родопсина, фосфолипазы. Эти функциональные проявления ПОЛ определяют формирование многих патологических состояний организма, возникающих при неблагоприятных условиях и повреждающих воздействиях. [c.106]

Метод моделирования и получения искусственных мембран основан на получении и исследовании моно- и бимолекулярных липидных слоев, везикул, липосом и протеолипосом. Сущ ествует два основных типа искусственных мембран классические плоские и сферические мембраны различного размера. Для получения искусственных мембран используют различные фосфатиды, нейтральные глицериды, смеси липидов биологического происхождения, добавляя к ним холестерин, а-токоферол и другие минорные добавки. Потенциальная ценность искусственных мембран для исследований зависит от возможности включения в них природных белков, в особенности тех, которые обладают транспортными свойствами. Липосомы, со-стоящ ие из белков и липидов, стали получать в 60-е гг. термин протеолипосомы был введен В. П. Скулачевым. В настоящее время разработан целый ряд методов приготовления различных типов липосом и протеолипосом, а также их стандартизации по размерам, структуре, гомогенности, стабильности и другим характеристикам. Липосомы используют для доставки в клетку лекарственных и химических соединений, стабилизации ферментов в инженерной энзимологии, введения в клеточные мембраны молекул зондов, модифицирующих и моделирующих их поверхность. Большой интерес для генной инженерии и медицины представляют работы по введению в клетки при помощи липосом нуклеиновых кислот и вирусов. В липосомы включают митохондриальные компоненты и изучают на таких модельных системах процессы генерации энергии в клетках. Ультра-тонкие искусственные мембранные структуры — полислои Лен-гмюра—Бложе (ПЛБ) — применяют для получения био- и иммуносенсоров. Создаются ПЛБ с иммобилизованными ферментами и компонентами иммунологических систем. При использовании смешанных липид-белковых пленок ПЛБ получают информацию о функционировании белков и о липид-белковых взаимодействиях в мембране. Результаты изучения физических характеристик, проводимости, проницаемости и других свойств искусственных липидных мембран имеют большое зна- [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология