Термотропные переходы липидов

Фазовый переход липидов является эндотермическим процессом, сопровождающимся изменением энтропии и энтальпии. Липидным структурам присущ лиотропный мезоморфизм (зависимость состояния от гидратации) и термотропный мезоморфизм (зависимость структуры от температуры). Оба свойства связаны между собой. Фазовый переход липидов гель — жидкий кристалл осуществляется при температуре, значение которой зависит от содержания воды в системе. Оно минимально, если общее содержание воды превышает то количество, которое могут связать липидные сфуктуры. В то же время при температуре выше критической липиды могут находиться в упорядоченном состоянии при недостатке воды. Перекисное окисление липидов, увеличивающее содержание воды в бислое, сущест- [c.105]

Термотропные фазовые переходы липидов в мембране происходят в сравнительно широком температурном интервале (ДС -0,2—ЬО С). Это обусловлено тем, что в бислое одна фаза ( жидкая ) обязательно возникает в матриксе другой ( твердой ). Сосуществование в липидном бислое двух фаз устанавливает между ними сложное равновесие, приводя к снижению степени кооперативности перехода. Обычно кооперативные фазовые переходы липидов в мембране затрагивают несколько сотен молекул. В нативной мембране постоянно находится большое число кооперативных единиц той или иной фазы. Этот полиморфизм является мощным регулятором транспортных систем мембраны. [c.106]

Возникает вопрос о причинах нелинейности температурной кривой активности Н -АТФазы в диапазоне 5—40 , в частности, о природе перегиба при 16—18. Наличие подобного перегиба на графиках температурной зависимости ферментативных процессов рассматривается как результат конформационного перехода ферментной системы в состояние соответственно с низкой или высокой каталитической активностью [28, 116, 583]. При этом триггером такого конформационного перехода в случае мембраносвязанных ферментных систем нередко выступают термотропные изменения в структуре их липидного окружения [116, 612]. Поскольку транспортная Н+-АТФаза плазмалеммы высших растений является мембраносвязанной ферментной системой, причем весьма чувствительной к состоянию липидного окружения [196, 342, 460, 511, 513, 617], можно было предполагать, что причиной перегиба при 16—18 на температурной кривой ее активности у тыквы является конформационный переход, инициированный структурной перестройкой мембранных липидов. В пользу такого,предположения косвенно свидетельствовал показанный в опытах с постепенным охлаждением и последующим нагреванием в интервале 23—11 гистерезис температурной зависимости Ер клеток стебля тыквы [211], сопровождавшийся несовпадением температур перегиба на кривых для этапов охлаждения и нагревания (см. рис. 16). [c.70]

МО для нормального функционирования всех биомембран, причем степень вязкости зависит от функциональных особенностей мембраны. В среднем вязкость нормальной мембраны соответствует примерно вязкости оливкового масла. Термотропный мезоморфизм существенно зависит от природы жирных кислот и полярной головки липидов. Так, увеличение числа двойных связей и укорочение углеводородных цепей приводят к снижению температуры фазового перехода. [c.21]

Состав и структурно-функциональная организация молекулярных компонентов биомембран. Классификация, состав, структура, физико-химические и динамические свойства, фукции мембранных липидов. Особенности липидного состава мембран клеток прокариот, эукариот и вирусов. Лиотропный и термотропный мезоморфизм липидов биомембран. Кинки, механизм их образования. Динамическая модель липидного бислоя. Структурная асимметрия липидов. Фазовые переходы липидов в мембране. Связь между фазовым состоянием липидов и функцией мембран. [c.282]

Поэтому низкотемпературные эффекты в биомембранах сводятся к нескольким важным физико-химическим механизмам, влияющим на результаты замораживания различных биологических объектов. К их числу могут быть отнесены термотропные фазовые переходы липидов, температурозависимые изменения структуры мембранной воды, сегрегация и агрегация белков, нарушение барьерных свойств мембран, биохимическая модификация структурных компонентов мембран под влиянием процессов перекисного окисления и гидролиза липидов мембранными фосфолипазами и некоторые другие механизмы. [c.19]

Термотропные структурно-фазовые переходы липидов. Процесс температурозависимого фазового перехода из жидкокристаллического в гелеобразное состояние приводит к образованию весьма ригидной мембранной структуры, пластичность которой резко отличается от состояния мембран, находящихся при физиологических температурах. [c.19]

В гелевой фазе длинные оси жирнокислотиых цепей фосфолипидов наклонены примерно на 30° по нормали к плоскости бислоя, а цепи их принимают трансконфигурацию по С = С-свя-зям, т. е. при понижении температуры происходит как переход липида в новое фазовое состояние, так и изменение его конфор-мационного состояния. В связи с этим такие термотропные перестройки липидов в мембранах принято называть фазовоструктурными. [c.19]

В водной среде структуры, образуемые фосфолипидами (л а-меллярные, мицеллярные, гексагональные и др.)> ведут себя как анизотропные жидкости, обладающие признаками упорядоченности, т. е. жидкие кристаллы. Таким структурам присущи лиотропный мезоморфизм (зависимость состояния от гидратации) и термотропный мезоморфизм (зависимость структуры от температуры). Оба свойства связаны между собой. Фазовые переходы липидов, осуществляющиеся по типу гель — жидкий кристалл , происходят при температуре (7 кр), величина которой зависит от содержания воды в системе. 7 кр достигает минимума, как только общее содержание воды превышает то количество, которое могут связывать липидные структуры. В то же время при температуре выше 7кр при недостатке воды липиды могут находиться в упорядоченном состоянии. Фазовая диаграмма для яичного лецитина, характеризующая соотношение различных мезоформ липида в разных условиях, представлена на рис. 12. [c.34]

Большие моноламеллярные Л. имеют значит, виутр. объем воды (S-14 л на I моль липида) и обладают осмотич. активностью. Обычно их получают удалением солюбилизирующего детергента в условиях контролируемого диализа или впрыскиванием р-ра липида в легколетучем р-рнтеле (диэтиловый эфир, петролейный эфир, пентан) в подогретую до 60 °С воду. Крупные однослойные Л. могут бьггь также получены из малых липосом путем их слияния под действием Са " или в условиях термотропного фазового перехода. [c.604]

Именно для липидов свойствен феномен подобного несовпадения термотропных изменений в структуре при постепенном понижении и последующем повышении температуры на этапе нагревания структурные перестройки происходят в более высокотемпературной области, чем на этапе предшествующего охлаждения [392, 513]. Известно также, что мембраны холодочувствительных высших растений, в число которых входит тыква, содержат насыщенные фосфолипиды, которые (прежде всего, по-видимому, фосфатидил-глицерины) претерпевают термотропные фазовые переходы типа жидкий кристалл-квазикристалл при положительных, причем достаточно высоких температурах [528, 584]. [c.70]

Самостоятельные" термотропные перестройки в структуре мембранных белков, причастных к осуществлению ионного транспорта, могут также играть существенную роль в модуляции электрической активности клеток при изменении температуры в физиологическом диапазоне у тех высших растений, липиды которых претерпевают фазовые переходы из жидкокристаллического состояния в квазикри-сталлическое при низких положительных и отрицательных температурах [579, 584, 6951. [c.71]

Термотропный мезоморфизм — это зависимость состояния липидных молекул от температуры. В твердой или гелеобразной фазе углеводородные цепи ориентированы строго параллельными зигзагами. После фазового перехода в жидкокристаллическое состояние, который определяется температурой и аналогичен процессу плавления, углеводородные цепи становятся подвижными. Жидкое состояние мембранных липидов необходи- [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология