Фосфолипиды латеральная диффузия в мембранах

Какое расстояние на поверхности мембраны эритроцита проходит молекула фосфолипида за 1 секунду в результате латеральной диффузии Коэффициент латеральной диффузии принять равным 10 м /с. Сравните с окружностью эритроцита диаметром 8 мкм. [c.30]

Динамическое состояние липидного бислоя, являющееся основой функционирования мембраны, определяется целым рядом факторов вращательной и латеральной диффузией отдельных молекул фосфолипидов, подвижностью их углеводородных цепей, транс-гош-изомеризацией остатков жирных кислот. Лабильность мембранных белков, в свою очередь, зависит от фазового состояния и вязкости липидного матрикса мембраны. С помощью метода ЭПР показано, что для молекул фосфолипидов в мембранах характерны движения двух типов [c.22]

Высокая подвижность липидов в мембранах приводит к хаотическому тепловому перемещению молекул липидов и белков в плоскости мембраны, называемому латеральной диффузией. Этот процесс можно представить себе как скачкообразный последовательный обмен местами молекул фосфолипидов в мембране. Между частотой таких перескоков г" (с" ), площадью А, занимаемой молекулой фосфолипида на мембране, и средним расстоянием 7, которое проходит молекула за время t, существуют такие соотношения [c.120]

Динамическая структура липидного бислоя наиболее полно изучена на примере искусственных бислойных везикул. Эти исследования показали, что молекула фосфолипида как целое может вращаться вокруг своей продольной оси и имеет достаточно высокую подвижность в слое с коэффициентами латеральной диффузии 10 —10 см /с. Полярные головки образуют на поверхности короткоживу-щие (10 —10 с) кластеры из 20—30 молекул, в результате чего могут возникать временные дефекты в структуре бислоя. Диффузия молекул воды через липидный бислой возможна при их попадании в эти свободные объемы между гидрофобными хвостами липидов. Молекулы фосфолипидов, находясь в бислое, могут осуществлять перескок из одного слоя в другой (флип—флоп). Однако в искусственных бислойных мембранах это происходит сравнительно редко из-за энергетической невыгодности переноса полярной головки через гидрофобный слой (Оеепеп, 1981). Только селективное взаимодействие с интефальными белками природных мембран может обеспечить быстрый переход фосфолипида из одного слоя в другой. Например, из печени быка был выделен белок, селективно взаимодействующий с ФХ и транспортирующий его с внешней стороны мембраны на внутреннюю, из искусственных везикул в плазматическую мембрану. После гидролиза этого комплекса был [c.110]

В момент фазового перехода бислоя происходит несколько одновременных событий возрастает подвижность полярных —К+—(СНз) 3-групп увеличивается вращательная подвижность С—С-связей, что приводит к облегчению транс-гош-перехода и образованию кинков увеличивается скорость латеральной диффузии молекул. Следствием этого являются два важных обстоятельства изменение геометрических размеров бислоя, которое объясняется латеральным расширением площади, занимаемой каждой молекулой фосфолипидов, и увеличение гидрофобного объема мембраны (рис. 13). [c.35]

Показано [188—191], что поликатионы — сополимеры винилпирролидона с аминоалкиловыми эфирами ненасыщенных карбоновых кислот — обладают значительной антибактериальной активностью (более высокой, чем у низкомолекулярных аналогов с низшими алкильными заместителями) в результате кооперативного взаимодействия с бактериальными клетками, которое сопровождается увеличением проницаемости клеточных мембран. С помощью электронной микроскопии было обнаружено, что под действием поликатионов происходит разрыхление стенки клетки и растяжение цитоплазматической мембраны. Катионные центры электростатически взаимодействуют с фосфолипидами, нейтрализуя их отрицательный заряд и, судя по нашим данным, вызывая их латеральную диффузию, вследствие чего мембрана дестабилизируется и ее проницаемость повышается. Хотя гомополимеры катионов достаточно токсичны, их сополимеры с винилпирролидоном, содержащие 10— 15 % (мол.) катионных остатков, имеют меньшую токсичность. Мембранной активностью обладают также комплексоны. Так, сополимер винилпирролидона с метакрилоилацетоном извлекает ионы металлов из клеточной мембраны и тем самым дестабилизирует ее. [c.138]

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]

В отличие от движения в плоскости мембраны спонтанное перемещение липидов от одной поверхности мембраны к другой происходит очень медленно. Перемещение молекулы с одной поверхности мембраны на другую называют поперечной диффузией (или Шр-Аор -перескок), тогда как диффузию молекул в плоскости мембраны называют латеральной диффузией. Методом электронного парамагнитного резонанса было проведено прямое определение поперечной диффузии фос-фолипидных молекул в фосфатидилхоли-новых пузырьках оказалось, что переход молекулы фосфолипида с одной стороны бислоя на другую совершается один раз за несколько часов (описание эксперимента дано в конце главы в разделе Вопросы и задачи , пункт 5). Таким образом, поперечная диффузия молекулы фосфолипида на расстояние 50 А занимает в 10 раз больше времени, чем диффузия на то же расстояние [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология