Гидрофобный барьер в липидном

Поскольку внутренняя часть липидного бислоя гидрофобна, он представляет собой практически непроницаемый барьер для большинства полярных молекул. Благодаря такому барьеру предотвращается утечка водорастворимого содержимого клеток. Однако из-за наличия подобного барьера клетки оказались вынужденными создать специальные пути для переноса водорастворимых молекул через свои мембраны. Клетки должны получать необходимые питательные вещества и выделять вредные продукты метаболизма. Кроме того, клеткам надо регулировать внутриклеточные концентрации ионов, что подразумевает возможность транспорта определенных ионов в клетку или из клетки. Перенос малых водорастворимых молекул через липидный бислой осуществляется с помощью особых трансмембранных белков, каждый из которых отвечает за транспортировку определенной молекулы или фуппы родственных молекул. В клетках существуют также способы пфеноса через плазматические мембраны макромолекул, таких, как белки, и даже крупных частиц. Однако соответствующие механизмы сильно отличаются от механизмов транспорта малых молекул и потому будут обсуждаться в другом разделе (см. разд. 6.5). [c.379]

Гидрофобный слой, образованный липидным бислоем, создает эффективный барьер для заряженных веществ. Поэтому бислои, кроме некоторых важных случаев (разд. 2.5), непроницаемы для катионов и анионов. Они непроницаемы также и для протонов, что является жизненно важным для энергетического сопряжения, так как благодаря этому предотвращается короткое замыкание в цепи протонного тока (разд. 4.5). Бислой обладает не только высоким электрическим сопротивлением, но и способностью выдерживать очень большие электрические поля. При мембранном потенциале 200 мВ напряженность электрического поля, приложенного к гидрофобному слою сопрягающей мембраны, превышает 300 ООО В-см . [c.34]

Следующая последовательность стадий выведена для динамиче ского, катализируемого ионофором транспорта ионов через биологические мембраны и другие липидные барьеры. Мембрану можно рассматривать как тонкий липидный слой, помещенный в водную среду, причем несвязанный катион первоначально концентрируется в водной фазе, а гидрофобный ионофор — в липидной фазе. Силы взаимного отталкивания внутри электроотрицательной кислородной системы должны вынуждать несвязанный в комплекс ионофор принять конформацию, отличную от его конформации в [c.265]

Липиды мембран представлены относительно небольшими молекулами, несущими гидрофильные и гидрофобные группы. В водной среде эти липиды спонтанно образуют замкнутые бимолекулярные слои. Такие липидные двойные слои (бислои) служат барьером для полярных соединений. [c.200]

Возможен и другой способ организации, удовлетворяющий гидрофильным и гидрофобным требованиям мембранных липидов, а именно образование бимолекулярного слоя, или иначе липидного бислоя (рис. 10.10). Оказалось, что в водной среде большинство фосфолипидов и гликолипидов образуют именно бимолекулярный слой, а не мицеллу. Такое предпочтительное образование структуры бислоев имеет огромное значение в биологии. Дело в том, что размеры мицелл обычно невелики-менее 200 А в диаметре. Бимолекулярные слои, напротив, достигают макроскопических размеров, вплоть до миллиметра (10 А). Фосфо-и гликолипиды являются ключевыми компонентами мембран именно потому, что они легко образуют бимолекулярные слои. Кроме того, эти бислои, несмотря на жидкое состояние, могут выполнять функцию барьеров проницаемости. [c.205]

В жидкокристаллич состоянии липидные молекулы способны легко мигрировать вдоль пов-сти бислоя Коэф лат альной диффузии липидов лежит в пределах 10" -10 mV При переходе бислоя в гелевое состояние скорость такой диффузии резко падает Миграция липидных молекул с одной стороны бислоя на другую (т наз олип-флоп) происходит медленно Полупериод флип-олопа составляет неск часов или даже дней, что обусловлено необходимостью преодоления высокого энергетич барьера при переносе полярной головки липидной молекулы через гидрофобную область бислоя [c.597]

Функции липидной части мембраны. Липиды, входящие в состав мембран, служат растворителем для их интегральных белков, барьером проницаемости для полярных молекул. Гидрофобные жирорастворимые вещества легко проходят через липидный бислой. Малые молекулы газов — кислород, двуокись углерода и азот легко диффундируют через гидрофобную область мембраны. Липиды мембраны обеспечивают ее жидкостность или текучесть. Жесткость определяется степенью насыщенности жирных кислот в фосфолипидах и наличием холестерина. Текучесть мембраны тем ниже, чем выше насыщенность жирных кислот и чем больше содержание холестерина. От нее зависят такие функции мембраны, как транспорт веществ через мембрану, взаимодействие рецепторов с лигандами. Основой старения и атеросклероза является понижение жидкостности мембран. [c.101]

Существенная роль в связывании ксенобиотиков с цитохромом Р-450 принадлежит фосфолипидному компоненту. Микросомальные ферменты монооксигеназной системы защищены липидным барьером , и окислительному метаболизму субстратов монооксигеназной системы обязательно предшествует этап проникновения их через липидный матрикс микросомальной мембраны [200, 265]. Так, например, способность образовывать каталитически активньш комплекс цитохром Р-450 для ряда циклических и алифатических углеводородов определяется способностью последних покидать полярную фазу мембраны и за счет гидрофобных взаимодействий внедряться в неполярную [65, 1261. Изменения в кинетике взаимодействия цитохрома Р-450 с субстратами сопровождаются повреждением фосфолипид-зависимой гидрофобной области мембраны [439, 5551. Динамика мультифазного липидного компонента может модулировать конформацию цитохрома Р-450, влияя тем самым на реакции биотрансформации. Именно она, по-видимому, определяет связывание цитохрома Р-450 с субстра- [c.122]