Искусственные липидные мембраны — модели биологических мембран

Искусственные липидные мембраны — модели биологических мембран [c.83]

Наверное, всем понятно, что конечная цель нейрохимических исследований состоит в познании мозга человека, и, естественно, в установлении различий между здоровым мозгом и мозгом при разного рода заболеваниях. По вполне понятным причинам возможности эксперимента на мозге крайне ограничены и поэтому при исследованиях разнообразных аспектов нейрональной активности следует использовать модели. В предыдущих главах уже приводились примеры модельных систем некоторые, самые важные, мы вновь рассмотрим в этой главе. Из рассмотрения исключены теоретические модели — кинетические и математические — для интерпретации функций мозга. В гл. 3 и 7 можно прочесть о биофизических экспериментальных моделях, таких, как искусственная липидная мембрана или светозависимый протонный насос галофильных бактерий. Здесь же представлены некоторые биологические системы, моделирующие определенные свойства, часто в преувеличенном виде, но в соответствии с их прототипами, в других отношениях модели могут значительно отличаться от прототипа. Таким образом, как правило, экспериментальные модели дают информацию только об одной из функций прототипа и щ полученным результатам следует относиться с большой осторожностью. Объединенные данные изучения нескольких моделей естественно лучше отражают картину (хотя опять же это всего только модель) реально существующего явления. История нейробиологии, как и науки вообще, является историей предложенных, отвергнутых и уточненных моделей. [c.352]

Унитарная модель не раз модифицировалась. В настоящее время наиболее правдоподобной представляется мозаичная модель мембраны, показанная ыа рис. 10.2. Билипидный слой фигурирует и в этой модели. Действительно, искусственные липидные мембраны, имеющие двуслойное строение, оказались во многих отношениях сходными с биологическими мембранами. Искусственные мембраны получаются при контакте смеси фосфолипидов и нейтральных липидов, растворенных в органических растворителях, с водой. При этом можно получить черные мембраны, т. е. тонкие слои, лишенные интерференционных цве- [c.335]

Бимолекулярные липидные мембраны (БЛМ), называемые также бислойными или черными липидными мембранами, представляют собой широко используемую экспериментальную модель, которая позволяет воспроизводить в искусственных условиях многие свойстаа и характеристики биологических мембран. Структурной [c.570]

Как модели, липосомы значительно ближе к биологическим мембранам, чем бислойные липидные пленки. Как и биологические мембраны, они предстввляют собой замкнутые системы, что делает их пригодными для изучения пассивного транспорта ионов и малых молекул через липидный бислой. В отличие от БЛМ, липосомы достаточно стабильны и не содержат органических растворителей. Состав липидов в липосомах можно произвольно варьировать и таким образом направленно изменять свойства мембраны. В настоящее время хорошо разработаны методы включения функционально-активных мембранных белков в липосомы. Такие искусственные белково-лнпидные структуры обычно называются протеолипо-сомами (рис. 310). Благодаря возможности реконструкции мембраны из ее основных компонентов удается моделировать ферментативные. транспортные и рецепторные функции клеточных мембран. В липосомы можно авести антигены, а также ковалентно присоединить антитела (рис. 311) и использовать их в иммунологических исследованиях. Они представляют собой удобную модель для изучения действия многих лекарственных веществ, витаминов, гормонов, антибиотиков и т. д. Как уже отмечалось, при образовании липосом водорастворимые вещества захватываются вместе с водой и попадают во внутреннее пространство липосом. Таким путем можно начинять липосомы различными веществами, включая [c.579]

Изучение физико-химических свойств мембран удобно проводить на моделях монослоев, которые получаются при нанесении липидов на поверхность воды. Повышение давления и уплотнение монослоя приводят к тому, что подвижность углеводородных цепочек уменьшается, их взаимодействие друг с другом растет, а полярные головки фиксируются на поверхности раздела фаз. В пределе происходит такое уплотнение монослоя, где плошадь поперечного сечения молекулы липида не зависит от длины углеводородной цепи. Монослой представляет собой лишь половину липидного бислоя мембраны, и более удобной моделью служат различные искусственные бислойные липидные мембраны (БЛМ). Плоские ламеллярные структуры, могут сливаться, образуя замкнутые везикулярные частицы (липосомы), в которых липидные бислои отделяют внутреннюю водную фазу от наружного раствора. В везикулярные частицы можно встраивать белковые молекулы и другие компоненты биологических мембран для изучения механизмов их функционирования в биомембранах. Плоские БЛМ используются для изучения барьерных функций, электромеханических характеристик, а также межмолекулярных взаимодействий в мембранах. Электростатические взаимодействия осуществляются между заряженными группами либо в пределах одного полуслоя (латеральные), либо между разными слоями (трансмембранные). Дисперсионные вандерваальсовы взаимодействия между поверхностями мембран обнаруживаются на расстояниях до 1000 А. Это значительно превышает расстояния, где проявляется [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология