Бислои липидные

Рис. 46. Схема установки для исследования электрохимических свойств липидных бислоев (а) и структура липидного бислоя (б) / — тефлоновый стакан 2 — отверстие, на кото-ром формируется липидная мембрана 3 — электроды 4 — углеводородное бислойное ядро 5 полярные группы фосфолипидных молекул

Флуоресцентные зонды и метки являются удобным инструментом для исследования биологических мембран и мембранных ферментов. Испо 1ьзование зондов разной природы, способных связываться с белками или встраиваться в различные области липидного бислоя, а также меток, ковалентно реагирующих с функциональными группами белков или липидов, позволяет получить ценную информацию о состоянии и подвижности белка в мембране, состоянии липидного матрикса, характере белок-белковых и белок-липидных взаимодействий. [c.365]

Большая часть мембранных фосфолипидов и гликолипидов представлена в виде бислоя. Липидный бислой играет двоякую роль, будучи одновременно растворителем для интегральных белков мембраны и барьером проницаемости. [c.218]

Строение клеточной мембраны показано на рис. 45. Мембрана состоит из липидного бислоя /, полярные группы 2 которого обращены наружу (липиды — макромолекулы, образованные из молекул жирных кислот). На внешних поверхностях мембраны адсорбирован первичный слой 3 белковых молекул, взаимодействие которых друг с другом придает мембране механическую устойчивость и прочность. Мембраны пронизаны особыми липопротеиновыми (комплекс липидов и белков) каналами 4, при помощи которых, по-видимому, осуществляется селективный ионный транспорт. Раствор внутри клетки содержит относительно большие концентрации ионов К+ и низкие концент- [c.138]

Строение клеточной мембраны показано на рис. 1.13. Мембрана состоит из липидного бислоя /, полярные группы 2 которого обращены наружу (липиды — макромолекулы, образованные из молекул жирных кислот). На внешних поверхностях мембраны ад- [c.158]

Основной вывод состоит в том, что стабильность липидного бислоя и клеточной мембраны, лишенной белкового каркаса, определяется липидными порами. Эти поры образуются в местах дефектов жидкокристаллической структуры липидного бислоя. Липидные поры возникают в результате тепловых флуктуаций поверхности бислоя, а также могут рождаться при мембранном стрессе, сопровождающем фазовый переход мембранных липидов, при электрическом пробое и осмотической лизисе. Судьба мембраны в этих случаях будет зависеть вероятностным образом от того, будет ли липидная пора превышать некоторый критический размер или нет. В первом случае мембрана порвется, во втором случае ее структура сохранится. При сохранении стабильности мембран поры залечиваются, пробегая при этом все промежуточные значения радиусов. Минимальные радиусы липидных пор могут стать сравнимыми с размерами избирательных белковых каналов, регулирующих в норме ионную проницаемость клеточных мембран. На последних этапах затекания липидные поры мо- [c.65]

Мембранные ферменты отличаются от растворимых ферментов одним важным свойством все они прочно связаны с липидным бислоем соответствующих мембран. Поэтому помимо субстратов, активаторов или ингибиторов их регуляторами являются сами мембранные липиды. Белок-липидные взаимодействия играют важную роль в регуляции активности мембранных ферментов, причем действие многих биологически активных соединений реализуется через изменение структурного состояния липидного бислоя. [c.358]

Поверхность фосфолипидных бислоев обладает особенностью (отличающей ее от обычных коллоидных структур), которая в значительной степени осложняет теоретический анализ межфазных явлений в системе. Эта особенность связана с тем, что об-пасть полярных головок проницаема для молекул воды и ионов электролита [423, 424]. В этой области перемешаны как источники электрических полей, принадлежащих самой поверхности, так и заряды ионов и электрические диполи молекул воды. В таких системах трудно выделить четкую границу раздела между фосфолипидной фазой и электролитом. Поверхностные источники электрических полей, по существу, распределены в некотором приповерхностном слое. Термин поверхностные в данном случае означает, что они, обладая некоторой мобильностью в этом слое, сохраняют химическую связь с определенными группами липидной поверхности. Учет этой особенности дает воз- [c.149]

Разброс данных соответствует различным фосфолипидам. Заметим, что даже для наиболее сильно заряженных липидных бислоев обычное значение электростатического отталкивания на два порядка меньше Ро. [c.162]

Предложенная теория позволяет объяснить некоторые необычные свойства структурных сил, в частности, их. уменьшение при переходе липидного бислоя из жидкой фазы в твердую [419], несмотря на то, что при этом возрастает поверхностная плотность диполей. В процессе такого фазового перехода вода вытесняется из области полярных головок, что означает снижение степени гидратации, описываемой параметром L, и, следовательно, фактора 7, входящего в Ро [см. (9.42) ]. Аналогичным образом можно объяснить также снижение гидратационных сил у тех фосфолипидов, у которых площадь на одну молекулу So меньше [458]. [c.166]

Рис. VI. 15. Схема установки для исследования электрохимических свойств липидных бислоев (а) и структура липидного бислоя (б)

Лебедев A.B. Исследование механизмов переноса заряда через липидные бислои импедансным методом. Канд. диссертация. М., Ин-т электрохимии АН СССР, 1975. [c.89]

Для приготовления Л. обычно используют фосфолипиды. Многослойные Л. легко образуются при встряхивании водной дисперсии набухшего липида. При зтом получается взвесь Л. с широким распределением частиц по размерам. Сравнительно гомог. дисперсию Л. можно получить, пропустив их через поликарбонатные фильтры с заданным размером пор. Расстояние между соседними липидными бислоями составляет 2-3 н.м, но может возрастать до 20 нм н более в случае заряженных бислоев. На 1 моль липида многослойные Л. содержат 1-4 л воды. Они обладают св-вами идеального осмометра, меняя свой объем в ответ на изменение концентрации в-в в окружающей водной среде. [c.604]

Динамич. св-ва М. б. обусловлены текучестью липидного бислоя, гидрофобная область к-рого в жидкокристаллич. состоянии имеет микровязкость, сравнимую с вязкостью легкой фракции машинного масла. Поэтому молекулы липидов, находящиеся в бислое, обладают довольно высокой подвижностью и могут совершать разнообразные движения-поступательные, вращательные и колебательные. [c.30]

Липидные бислои, широко используемые в качестве моделей биомембран, в последние годы интенсивно исследуют с применением различных экспериментальных подходов [1, 2]. В част=- [c.317]

Свойства липидов и липидных бислоев. Липидные бислои, сформированные на границе двух водных фаз, обладают следующими важными свойствами они образуют двумерные пленки края этих пленок замыкаются сами на себя в результате самозапечатывания образуются замкнутые структуры - липосомы. [c.352]

Изучение меченых липидных молекул в изолированных биологических мембранах и относительно простых целых клетках, таких как микоплазма, бактерии и эритроциты, показало, что поведепие липидных молекул в клеточных мембранах в основном сходно с поведепием зтих молекул в искусственных бислоях. Липидный компонент биологической мембраны представляет собой двумерную жидкость, в которой отдельные молекулы липидов могут свободно передвигаться в плоскости мембраны. Как и в синтетических бислоях, индивидуальные молекулы липидов обычно не выходят за пределы своего мопослоя. Однако существуют исключения в таких мембранах, в которых липиды активно синтезируются (например, в мембранах эидоплазматического ретикулума) должен идти быстрый флип-флоп специфических липидов. Для ускорения этого процесса имеются даже специальные мембраносвязанные ферменты - транслокаторы фосфолипидов (см. разд. 8.6.14). [c.353]

Физико-химические характеристики биологических мембран, основу которых составляют фосфолипидные бислои, определяют механизмы протекания многих важных биологических процессов. В последнее десятилетие усилия многих лабораторий были направлены на исследование этих характеристик с помощью различных модельных систем, среди которых мультиламелляр-ная фосфолипидная дисперсия является одной из самых популярных. Эта система, самопроизвольно образующаяся при определенной концентрации фосфолипидных молекул в воде, представляет собой стопку плоских параллельных бислоев, разделенных тонкой прослойкой воды или водного электролита. Как известно, свойства воды в таких тонких слоях существенно отличаются от свойств объемной воды [415]. Если в водной фазе фосфолипидных дисперсий присутствуют растворенные ионы, то около каждой липидной поверхности образуется двойной электрический слой (ДЭС). [c.147]

ЕлКин А. II., Берестовский Г. H., Гюлъханданян М. 3. Исследование влияния концентрации одно- и двухвалентных катионов на расстояние между двумя липидными бислоями в зоне контакта.— Докл. АН СССР , [c.87]

Единственная попытка построения микроскопической теории диэлектрической проницаемости и показателя преломления липидных бислоев принадлежит Оуки [98], который представил пленку как однородный слой строго упорядоченных метильных групп. Расчет показал, что такая модель характеризуется значительной анизотропией диэлектрической проницаемости и показателя преломления, хотя порядок этих величин был тем же, что и при макроскопическом подходе. Однако представление черной пленки в виде кристаллоподобного тела не совсем корректно, поэтому вопрос о построении микроскопической теории с учетом ее реальной структуры остается открытым. [c.109]

Увеличение молекулярной массы при переходе от липопептидов к липопро-теинам сказывается на определенных физико-химических характеристиках (растворимость, вязкость и др.) и более существенно — на их биологической функциональности. Так, установлено, что липопротеины входят в структуру клеточных мембран, либо локализуясь на поверхности липидного бислоя, либо внедряясь в него, согласно "жидко-мозаичной модели , тогда как более низкомолекулярные липопептиды [c.129]

По химическим и физико-химическим свойствам воски близки к жирам, отличаясь от последних большей инертностью, особенной устойчивостью к гидролизу — они могут быть гид-ролизованы с трудом и только в щелочной среде. Для них также нехарактерно окисление по типу прогорка-ния". Гидрофобность восков также более ярко выражена по сравнению с глицеридами, фосфолипидами и другими жироподобными соединениями — они вообще не образуют поверхностно-активных пленок и макроструктур, подобных липидным бислоям. [c.131]

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]

Распределение молекул в плоскости Л б может быть неоднородным и зависит от состава липидов, фазового состояния, а также присутствия мембраноактивных в-в Такое распределение, приводящее к образованию липидных доменов (кластеров) разного состава, происходит, если липиды различаются по структуре полярных головок, углеводородные цепи отличаются по длине более чем на две метиленовые группы и имеют разную степень ненасыщенное ги Распределение липидов между сторонами бислоя также м б неодинаковым и зависит от его кривизны, [c.597]

Молекулярная организация мембран. Структурная основа М. 6-липидный бислой. В продольной плоскости м.б. представляет собой СЛ0ЖН5ГЮ мозаику из разнообразных липидов и белков, причем их распределение по пов-сти М. б. неоднородно. В нек-рых М. б. имеются обширные участки липидного бислоя, практически свободные от белков (напр., в эритроцитах белки занимают только 35% площади пов-сти всей М.б., в микросомах-23%). При высоком содержании белка в М. б. липиды не образ5тот сплошной бислой, а располагаются в виде отдельных вкраплений между белковыми молекулами. Сам липидный бислой в мембране может иметь доменную структуру в результате, напр., сосуществования несмешиваемых липидных фаз, находящихся в двух разл. физ. состояниях - гелевом и жидкокристаллическом. Часть липидов в М. 6. может находиться также в составе т. наз. небислойных фаз (мицеллярная фаза, гексагон. фаза и др.). Ассоциации липидов в М.б. способствует также их взаимод. с многозарядными катионами (Са " , Mg и др.), периферич. белками, нек-рыми мембраноактивными в-вами (напр., гормонами). [c.30]

Внутримол. подвижность разл. участков липидной молекулы, находящейся в бислое, неодинакова. Наим, подвижностью обладает глицериновый остов молекулы, к-рый служит как бы жестким якорем , ограничивающим движения близлежащих участков углеводородных цепей. По направлению к середине бислоя подвижность цепей возрастает и становится максимальной в области концевых метильных групп. Довольно высокой подвижностью обладает также полярная головка лнпидной молекулы. [c.30]

Помимо движений отдельных участков липидной молекулы относительно друг друга в жидкокристаллич, бислое происходят также движения всей молекулы как единого целого. Они включают аксиальное вращение молекулы вокруг ее длинной оси, перпендикулярной к плоскости бислоя, маятниковые и поплавочные колебайия молекулы относительно ее равновесного положения в бислое, перемещение молекулы вдоль бислоя (латеральная диффузия) и перескок ее с одной стороны бислоя на другой (флип-флоп). Все эти движения совершаются с разными скоростями. [c.30]

Внутримол. динамика мембранных белков изучена меньше, чем липидов. Известно лишь, что боковые заместители на тех участках полипептидной цепи, к-рые погружены в липидный бислой, в значит, мере иммобилизованы. Мн. мембранные белки способны легко диффундировать вдоль мембраны и обладают довольно высокой вращат. подвижностью. Но даже в случае самых подвижных белков измеряемые коэф. диффузии примерно на порядок ниже, чем для липидных молекул. Времена вращат. релаксации для интегральных белков лежат в диапазоне от 20 до 500 мкс, а коэф. латеральной диффузии (вдоль бислоя) варьирует от 7-10 до 10 см -с . [c.30]

Большинство Ф. при диспергировании в вещных системах формирует бислойные структуры - липосомы, размер к-рых и кол-во бислоев зависят от способа получения лизофосфо-липиць образуют только мицеллы. На границе вода - воздух или вода - углеводород Ф., если нет ограничений их распро-стаанению, формируют монослои с пол ными головками, обращенными в водную фазу, и гидрофобными остатками -в воздух (углеводород). Ф. (в виде бислойной структуры) с гликолипидами и стеринами образуют основу (матрицу) мембран биологических. Ф. являются главным компонентом поверхностного монослоя липопротеинов крови, а также вирусов, имеющих липидную оболочку. [c.139]

Предшествующие исследования, относящиеся непосредственно к термодинамике липидных бислоев, включают работы Тьена [3], Гуда [4], Эванса и Саймона [5], Эванса и Ву [6]. Тошев и Иванов недавно обратились к близко примыкающей проблеме тонких жидких пленок между двумя жидкостями [7, 8]. Известная (но во всех деталях еще не всегда хорошо понимаемая) теория капиллярности Гиббса [9, стр. 219] и предыдущие статьи автора данной серии работ по поверхностной термодинамике, в частности сообщения [10—12] обеспечивают подходящую общую основу, которой мы и воспользуемся. [c.318]

Итак, зная термодинамические свойства липидного монослоя на основании полного пленочно-весового исследования, мы желаем вывести взаимосвязанные свойства бислойной мембраны. В этом отношении уравнение (11) является полезной отправной точкой, так как оно содержит сопоставление между монослоем и бислоем при заданной плотности головных групп липида = 2П. Дифференцируя уравнение (И), комбинируя результат с уравнением (12) и аналогичным выражением для с1РЦ , мы легко получаем следующее фундаментальное уравнение [c.329]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология