Фазовое разделение липидов

Выбор спинового зонда или метки определяется задачами исследования. Так, для изучения характера движения липидных молекул используют липофильные спин-меченные жирные кислоты, глико- и фосфолипиды. Последние применяют также для исследования латерального фазового разделения липидов и ли-пид-белковых взаимодействий. [c.206]

Дело в том, что в области низкотемпературного фазового перехода и особенно фазового разделения липидов уровень дефектности мембраны возрастает, что является негативным про- [c.20]

Это — неизвестный ранее механизм усиления, не похожий на те механизмы, в основе которых лежат ферментные каскады (например, аденилатциклазная система). Этот механизм также требует внешней энергии — от нее зависит длительность возбужденного состояния мембранного рецептора. По мнению Л. Д. Бергельсона, таким источником энергии в данном случае является фазовое разделение липидов в мембранном бислое. С помощью флуоресцентных аналогов глико- и фосфолипидов показано, что бислой способен воспринимать и сохранять в памяти информацию об изменении состояния мембранных белков. Этим можно объяснить сверхвысокую чувствительность биологических структур к простагландинам и другим биологически активным соединениям, при которой одна молекула лиганда при взаимодействии с мембранным рецептором может полностью перестроить характер клеточного метаболизма. [c.52]

Иммобилизация липидов может происходить в результате латерального фазового разделения, приводящего к образованию гелевой фазы, или при их взаимод. с белками. Предполагается, что интегральные белки окружены пограничным слоем липидных молекул (т. наз. аннулярные липиды), подвижность к-рых ограничена или, по крайней мере, нарушена в результате контакта с неровной пов-стью белковой глобулы. [c.30]

Растворители для разделения липидов методом обращенно-фазовой распределительной ТСХ (по Шталю) [c.47]

Добавление ионов Са в малой концентрации в суспензию мембранных везикул вызывает агрегацию, но не слияние последних. При достижении пороговой концентрации Са + происходит изотермический фазовый переход фосфолипидов из жидкого состояния в кристаллическое и индуцируется слияние. В везикулах из смеси различных фосфолипидов надпороговые концентрации Са2+ вызывают латеральное разделение липидов,, при этом кластеры, содержащие кислые липиды, переходят в кристаллическое состояние. Ионы М повышают температуру фазового перехода фосфолипидов в меньшей степени, чем Са +. Отсюда следует, что когда Са + вызывает слияние везикул, фосфолипиды в присутствии Mg2+ остаются в жидком состоянии, и наблюдается агрегация везикул. Эти опыты указывают на то, что дестабилизация бислоев при слиянии обусловлена образованием кластеров твердых липидов в жидком бислое. [c.88]

РИС. 4.13. Схематическое изображение возможных сферических бислоев, состоящих из липидов двух разных типов. А. Однородный бислой. Б. Неравномерное распределение липидов между слоями. В. Латеральное фазовое разделение на обеих поверхностях. Г. Латеральное фазовое разделение только на внутренней поверхности. [c.220]

Бислои, состоящие из фосфолипидов с различными температурами фазового перехода, не имеют четкого фазового перехода в этих случаях осуществляется гораздо более плавный переход при котором жидкие и твердые липиды сосуществуют в равновесии в некотором диапазоне температур. Детальные фазовые диаграммы могут быть построены на основании калориметрических или спектроскопических данных [11]. Показано, что ионы кальция вызывают латеральное разделение фаз в мембранах, состоящих из смесей фосфатидилхолина и фосфатидилсерина этот результат сравним с влиянием ионной силы в процессе инициирования изотермического разделения фаз в бислоях, состоящих из фосфатидилсерина. [c.119]

Фазовые переходы мембранных липидов могут быть вызваны изменением температуры среды. Значение температуры, при котором наблюдается фазовый переход, называется критической температурой фазового перехода, или разделения фаз, если различные участки мембраны вследствие гетерогенности липидного состава по-разному отвечают на изменения температуры. Ионы Са , изменение числа ненасыщенных жирнокислотных цепей мембранных фосфолипидов и некоторые другие факторы также могут индуцировать фазовые переходы в бислое. Обычно критическая температура фазовых переходов приближена к температуре тела гомойотермных животных (или к температуре среды обитания пойкилотермных животных). Таким образом, достаточно незначительного изменения условий, чтобы изменить упаковку мембраны. [c.302]

Более того, мембраны митохондрий различаются по содержанию холестерина, который локализован преимущественно в наружной мембране. В связи с этим ее липиды слабо защищены от термотропных фазовых превращений, поэтому последние возникают уже при умеренно пониженных температурах. Методом электронно-микроскопической криофрактографии обнаружено, что при температурах —(5—15)°С в мембранах митохондрий выявляется отчетливое фазовое разделение липидов. При этом дыхательная активность и окислительное фосфорилирование митохондрий резко снижаются, из матрикса в среду выходят [c.28]

Переход в фазу геля липидов, иммобилизованных белками, приводит к снижению активности ферментов, что выявляется на графиках Аррениуса в виде изломов кривых. Эти фазовые превращения могут привести к различным последствиям нарушить активный и пассивный транспорт метаболитов и ионов, синтез веществ, производство энергии в клетке. В некоторых типах мембран (например, Е. oli) кроме фазово-структурных переходов анулярных липидов может происходить латеральное разделение липидов в бислое, что способствует формированию трансмембранных дефектов, через которые содержимое клетки может покидать цитоплазму. В развитии дефектов в мембране важную роль играют холестерин и Са +. Холестерин следует рассматривать как термальный буфер его содержимое в мембране непосредственно определяет ширину температурного интервала фазовых переходов в липидном матриксе. [c.42]

Рис. 22. Фазовое разделение в биомембранах А — в лишенной холестерина мембране при температуре выше фазового перехода (I) интегральные белк1г диффузно распределены в жидком бнслое, при понижении температуры ниже фазового перехода (II) образуются кластеры легко кристаллизующихся липидов белки вымораживаются в более жидкую область. Б — в мембранах, обогащенных холестерином, белки занимают преимущественно области, свободные от холестерина (I). Понижение температуры также вызывает разделение фаз, приводящее к еще более выраженному вымораживанию белковых молекул и их агрегации. Холестерин или остается в составе кластеров более упорядоченных липидов (II) или (при образовании кристаллических областей из липидов, образующих твердую фазу (III) при высокой температуре) модифицирует весь

При использовании для построения графиков Аррениуса значения начальной скорости измеряемых ферментативных реакций можно анализировать лишь вид графика Аррениуса (линеен — нелинеен, какова область критических температур и т. д.), но не абсолютные значения энергии активации. В ряде случаев, например при термоденатурации белка в ходе опыта, и этот анализ провести невозможно. Критерием правильности результата может служить его независимость от времени инкубации и преинкубации, количества белка в пробе, порядка добавок и других условий. Распространенной ошибкой является предположение, что нелинейность графика Аррениуса для функции какого-либо мембранного белка непременно отражает фазовые переходы мембранных липидов. Поэтому не следует рассчитывать значение 7 кр из таких зависимостей. Как видно из приведенных рассуждений, интерпретация этой зависимости далеко не так однозначна. Более того, она может быть связана не только с ошибками эксперимента. Наиболее частыми причинами кроме самого фазового перехода (или фазового разделения) мембранных липидов могут быть [c.96]

Ее изменения могут быть вызваны экспериментально с помощью различной температуры или модификации липидного состава естественных мембран или липид-зависимых ферментов. Резкие изменения энергии активации фермента и транспортных реакций (определенные по наклонам графиков Аррениуса) часто совпадали с температурой фазовых переходов липидов мембран. Они появлялись при таких значениях температуры, которые вызывают горизонтальное фазовое разделение мембранных липидов (Fox, 1975). Вероятно, ответ мемб- [c.76]

Липиды — это амфифильные соединения они образуют мицеллы, если содержат по одной жирнокислотной цепи, и двойные слои или бислойные пузырьки, если таких цепей две. Свойства и состав двух поверхностей бислоя не обязательно одинаковы. Природные мембраны помимо липидов содержат большое количество белков. Периферические белки легко экстрагируются из мембраны, в то время как интегральные мембранные белки прочно связаны с ней, вероятно, с помощью гидрофобного участка пептидной цепи. Некоторые интегральные цепи локализуются только на одной поверхности мембраны, другие пронизывают ее насквозь. В липидных бислоях происходят фазовые переходы между состояниями, которые условно можно считать твердым и жидким. В природных мембранах тоже наблюдаются аналогичные переходы, а также латеральное фазовое разделение. От других биологических тpyктyi) мембраны отличает то, что они являются динамическими системами. В них происходит довольно быстрое латеральное перемещение белков и липидов и вращение различных компонентов. Однако перескок компонентов с одной поверхности на другую происходит весьма редко. [c.235]

Ряд фактов свидетельствует о конформационных переходах в лиембранах. Структурные изменения обнаруживаются при помощи флуоресцентных и парамагнитных меток, при измерении. двойного лучепреломления и рассеяния света, методом кругового дихроизма. В мембранах наблюдаются фазовые переходы — плавление липидов. Такой переход происходит вблизи О°С при нагревании мембран митохондрий и микросом от —40 °С. С помощью спин-меток в суспензии плазматических мембран, выделенных из фибробластов мыши, найдены температуры латерального разделения фаз в липидах. Для внешнего монослоя липидов такие переходы наблюдаются при 15 и 31 °С, для внутреннего — при 21 и 37 °С. [c.338]