Состав мембранных липидов

Таблица 25.3.3. Жирнокислотный состав основных липидов мембран эритроцитов человека (а %)

Все липиды, входя1цие в состав мембран, осаждаются одновременно с самими мембранами и присутствуют в препаратах зеленых белков. По происхождению 95 % их являются хлоро-пластными (2.3). Что касается глицеролипидов, то они входят [c.251]

Все клетки, даже самые простые, имеют мембраны. Мембраны отделяют внутреннее содержимое клетки от окружающей среды, поэтому нарушение целостности мембраны приводит к гибели клетки. Мембраны не только сохраняют молекулы веществ, входящих в ее состав, но и реализуют специфику химического состава клеточной цитоплазмы. С помощью специальных устройств мембрана избирательно выбрасывает из клетки ненужные вещества и поглощает из окружающей среды необходимые. Главные компоненты биологических мембран живых организмов — это сложные липиды. Следует обратить внимание на то, что все сложные липиды, описанные в разд. 9, имеют характерное строение для поверхностно-активных веществ, т. е. две большие неполярные углеводородные группы и полярную часть, способную к образованию водородных связей. Таким образом, эти молекулы способны самопроизвольно агрегировать, образуя в воде бислойные структуры, составляющие основу мембраны. В состав мембранного бислоя входят и молекулы белков, и свободные жирные кислоты. Последние встраиваются в бислой так, что их жирные хвосты погружены внутрь, а полярные группы во внешнюю среду и контактируют с ионами натрия с внешней, а с ионами калия с внутренней стороны бислоя (см. рис. 73). Биологические мембраны не только регулируют обмен веществ в клетке, но и воспринимают химическую информацию из внешней среды с помощью специальных рецепторов. Биологические мембраны обеспечивают иммунитет клетки, нейтрализуя чужие и свои вредные вещества. Они также способны передавать информацию соседним клеткам о своем состоянии. Наконец, совсем недавно было обнаружено, что многие белки-ферменты могут работать только внутри мембраны, запрещая, разрешая или сопрягая ферментативные процессы. [c.407]

О липидах, входящих в состав мембран, известно, что это не чистые жиры, вроде растительных масел или сливочного масла, а так называемые фосфатиды. Это значит, что в молекулах этих липидов содержится фосфорная кислота (наряду с определенными азотсодержащими соединениями типа холина или коламина — нет никакой нужды приводить здесь их формулы). К фосфатидам относится и всем хорошо знакомый лецитин. [c.208]

Фосфолипиды являются структурными компонентами клетки и, входя в состав различных мембран, в том числе и цитоплазматической, играют существенную роль в характере ее проницаемости. Входящие в состав митохондрий липиды также почти целиком представлены фосфолипидами. Предполагается, что они ответственны за структуру и пространственное расположение ферментов дыхательной цепи и принимают активное частие в переносе электронов. [c.317]

Состав мембранных липидов [c.12]

Жизнедеятельность клетки и есть существование мембран. Возможно, именно с появлением мембран связано возникновение жизни. Состав мембран постоянно обновляется у белков в течение 2-6 дней, липидов - в течение 1-2 дней. Но несмотря на непрерывное обновление мембранных компонентов, их структурная организация в течение жизни клетки остается постоянной. [c.108]

Какие группы липидов входят в состав мембран микроорганизмов [c.45]

Состав и строение биологических мембран. Биологические мембраны состоят из белков и липидов. Углеводы присутствуют лишь в качестве составных частей сложных белков (гликопротеинов) и сложных липидов (гликолипидов). Нуклеиновые кислоты в небольшом количестве бывают ассоциированы с мембранами, но в состав мембранных структур не включаются. Вода составляет 20% от мембранного материала, а отношение белок/липид в зависимости от вида мембран колеблется от 0,25 (клетки миелиновой оболочки) до 3,0 (митохондриальные мембраны). [c.298]

Существование клетки как целостной системы, существование функциональных клеточных органоидов требует компартмента-лизации, пространственного разграничения этих систем мембранами, характеризуемыми регулируемой проницаемостью. Белки-ферменты, входящие в состав мембран в комплексах с липидами, обеспечивают активный транспорт метаболитов в клетку и из нее, идущий в направлении, противоположном градиенту концентрации. Эта функция белков тесно связана с механохимиче-ской. Кроме того, белки катализируют метаболические биоэнергетические процессы, протекающие в мембранах. Так, ферменты митохондрий, локализованные в мембранах, ответственны за биохимические процессы, связанные с дыханием, за механические движения митохондрий, за активный транспорт. [c.176]

Химический состав мембран. ЦПМ — белково-липидный комплекс, в котором белки составляют 50—75%, липиды — от 15 до [c.46]

Жирные кислоты, входящие в состав мембранных липидов, представлены насыщенными — стеариновой (18 0), пальмитиновой (16 0), миристиновой (14 0) и ненасыщенными — олеиновой (18 1), линолевой (18 2), линоленовой (18 3), арахидоновой (20 4) — жирными кислотами. Почти все природные жирные кислоты характеризуются цис-конфигурацией двойных связей. Углеводородная цепь в такой конфигурации имеет излом, что нарушает упаковку липидных молекул в бислое. Огромное разнообразие фосфолипидов и различия в их физико-химических свойствах обусловлены возможностью комбинирования полярных головок с различными кислотами. Лизоформы липидов, имеющие одну углеводородную цепь, при высоких концентрациях действуют подобно детергентам и способны разрушать клеточные мембраны. Примером является лизолецитин (1- или 2-ацилглицерофосфо-холин), образующийся из фосфатидилхолина (лецитина) под действием фосфолипаз Aj и А . В его присутствии происходит распад клеточных мембран, что может служить одной из причин смерти при укусе змей. В молекулах одно цепочечных диольных липидов вместо глицерина содержатся более простые спирты — этиленгликоль или пропандиол. Предполагают, что они способны выполнять регуляторную роль в функционировании биомембран. Синтез этих липидов резко усиливается в случае возрастания функциональной активности клеток (например, в созревающих семенах и клетках регенерирующих тканей). [c.16]

Биологические мембраны состоят из непрерывного двойного слоя липидных молекул с погруженными в него различными белками. Липидный бислой представляет собой жидкость, в которой отдельные молекулы липидов способны быстро диффундировать в пределах своего монослоя, но чрезвычайно редко спонтанно перемещаются из одного монослоя в другой. Мембранные липиды - амфипатические молекулы и в водной среде самопроизвольно образуют бислой. Эти бислой самоорганизуются в закрытые компартменты, которые способны самопроизвольно восстанавливаться при повреждениях. В плазматической мембране имеются три основных класса липидных молекул - фосфолипиды, холестерол и гликолипиды, причем составы внутреннего и наружного монослоев отличаются друг от друга Разный липидный состав характерен как для плазматических мембран различных типов клеток так и для разных мембран одной и той же эукариотической клетки. Функциональное значение различных компонентов разных мембран в большинстве случаев остается неизвестным. [c.359]

Возможности аэробного пути ограничены еще и тем, что все ферменты тканевого дыхания встроены во внутреннюю мембрану митохондрий в форме дыхательных ансамблей и функционируют только при наличии неповрежденной мембраны. Любые факторы, влияющие на состояние и свойства мембран, нарушают образование АТФ аэробным способом. Например, нарушения окислительного фосфорилирования наблюдаются при ацидозе (повышение кислотности), набухании митохондрий, при развитии в мышечных клетках процессов свободнорадикального окисления липидов, входящих в состав мембран митохондрий. [c.139]

Важным структурным компонентом мембран является вода (см. 4 гл. IX). Особенности взаимодействия основных молекулярных компонентов мембран с водой определяют не только многие структурно-функциональные свойства мембран, но и являются решающими в процессе формирования самих мембран и стабилизации мембранных систем. Воду, входящую в состав мембран, подразделяют на связанную, свободную и захваченную. Наименьшей подвижностью отличается так называемая внутренняя связанная вода, присутствующая в виде одиночных молекул в углеводородной зоне мембран. Эта фракция воды, по данным ЯМР-спектроскопии, характеризуется временем корреляции Тс 10 с. Основная часть связанной воды— вода гидратных оболочек. Подвижность этой воды в мембранах выше, что приводит к меньшим значениям Тс (8 Ч-10) ° с. Гидратные оболочки образуются главным образом вокруг полярных частей молекул липидов и белков. Гидратные [c.7]

Эта стадия предшествует появлению поры в мембране, в образовании которой принимают активное участие несколько тримеров ГА. Именно пептиды ГА взаимодействуют о мембранными липидами вируса и клетки, обеспечивая их перемешивание . Таким образом, как белки, так и липиды входят в состав элементов конструкции поры. [c.46]

По-видимому, в состав мембран почти всех живых клеток входят как белки, так и липиды. Поэтому очевидный недостаток большинства модельных структур, обсуждавшихся до сих пор в этой главе, заключается в том, что все эти структуры образованы только каким-либо одним из этих соединений. Была предложена модель, учитывающая двухкомпонентный характер биологических мембран [561. Эга модель основана на многочисленных наблюдениях процесса образования складок на поверхностных пленках. [c.293]

АК и другие ЖК являются важными структурными компонентами мембранных липидов. В настоящее время известно более 200 жирных кислот, отличающихся по длине углеводородной цепи, степени и характеру ее разветвления, числу и положению двойных связей, природе и количеству других функциональных групп. ЖК, входящие в состав фосфо- и гликолипидов мембран эукариот, содержат от 12 до 24 атомов углерода. Подавляющее большинство ЖК имеет, как правило, четное [c.50]

Липидный состав клеточных мембран, скорость обмена мембранных липидов суш ественно изменяются в ходе развития и трансформации клеток. Изменения в функционировании мембран, происходящие на разных этапах развития клеток, обусловливают изменения в относительном содержании липидов, вязкости углеводородной части бислоя. Так, например, в растущих и делящихся клетках содержится больше ненасыщенных жирных кислот и липидов в целом. При созревании эритроцитов по мере уменьшения функциональной активности их мембран происходит возрастание микровязкости последних. Увеличение вязкости углеводородной части мембран может происходить за счет повышения содержания холестерина. Акклиматизация различных организмов к холоду неизменно связана с увеличением степени ненасыщенности жирнокислотных остатков фосфолипидов, что находит отражение в повышении содержания полиненасыщенных жирных кислот. Фосфолипидный состав мембран изменяется также в зависимости от сезона и режима питания живых организмов. [c.18]

И фосфо- и гликолипиды включают в состав молекулы жирнокислотные (ацильные) цепи. Холестерин и его аналоги также способны образовывать эфиры с разнообразными жирными кислотами, используя для этого Сз-гидроксильную ( -OH)-rpynny цикло-пентанпергидрофенатренового кольца. Ввиду большого разнообразия жирных кислот, входящих в состав мембранных липидов (табл. 3), образующиеся при этом соединения исключительно разнообразны. [c.14]

Жирнокислотный состав мембранных липидов животных, в от--личие от бактерий и растительных организмов, не так своеобразен, но более вариабелен. Из табл. 4 видно, что разные липиды характеризуются различным жирнокислотным составом. Систематические исследования показывают, что специфика этого состава сохраняется при условии неизменности среды обитания, преимуще- Ственного характера питания и т. д. Так, для жирнокислотного состава фосфатидилхолинов типичны пальмитиновая и пальмитоолеиновая кислоты, а для фосфатидилэтаноламина — еще и арахидоновая-, сфингомиелин, как правило, содержит жирные кислоты более ненасыщенные, чем фосфатидилсерин, и т. д. Поскольку все фосфолипиды являются продуктами обмена фосфатидной кислоты, можно заключить, что именно жирнокислотный состав ее молекул будет определять, какой вид фосфолипида образуется из этого предшественника в данных условиях. [c.18]

Смена условий среды обитания при переходе к зимней спячке у гибернирующих животных, при изменении солености воды у проходных рыб и т. д., влияя на гормональный обмен, также изменяет жирнокислотный состав мембранных липидов в соответствии с условиями среды и потребностями организма. Гипотеза адаптационной роли мембранных липидов была выдвинута и обоснована Е. М. Крепсом (1981). [c.19]

Патология биологических мембран может быть связана с модификацией мембранных липидов (изменением в соотношении липидного состава мембран увеличением или уменьшением насыщенности жирных кислот, входящих в состав мембранных липидов развитием перекисного окисления изменением концентрации в мембране липорастворимых витаминов) нарушением функций мембранных белков (включая рецепторы). Как правило, патологические состояния приводят к комплексной модификации функций мембран, затрагивающей как липидный бислой, так и мембранные ферменты. В этой главе будут рассмотрены наиболее общие процессы, наблюдающиеся при патологии биомембран, и разобраны биохимические механизмы возникновения и развития ряда патологических функций мембранных структур. [c.185]

Интересно, что если в экспериментах использовались животные, предварительно содержащиеся на диете, исключающей содержание витамина Е и селена, доля гидропероксидов липидов среди продуктов ПОЛ существенно увеличивается [241, 242]. Напротив, дополнительное введение в пищу селена, витамина Е или других антиоксидантов приводило почти к полному ингибированию перекисного окисления липидов [241, 242]. Гидропероксиды полиненасыщенных жирных кислот могут легко восстанавливаться в присутствии глутатионпероксидазы [243]. Однако продукты окисления фосфолипидов и других входящих в состав мембран липидов не являются субстратом данного фермента [244]. Для восстановления гидропероксидов фосфолипидов может быть предложен механизм, включающий их предварительный гидролиз и последующее восстановление пероксидов жирных кислот глутатионпероксидазой [245, 246]. Реализации такого механизма способствует то, что гидролиз окисленных фосфолипидов под действием фосфолипазы Аг происходит значительно быстрее, чем в случае неокисленных молекул [247—249]. Кроме того, фосфоли-паза А2 активируется продуктами свободнорадикального окисле- [c.32]

Липидный состав клеточных мембран изменчив. В меньшей степени это проявляется в животных клетках, находящихся в условиях стабильной внутр. среды. Однако и в этом случае можно модифицировать состав липидов в нек-рых мембранах, меняя пнщ. рацион. Липидный состав мембран растений заметно измейяется в зависимости от освещенности, т-ры н pH. Еще более изменчив состав бактериальных мембран. Он варьирует не только в зависимости от штамма, но и в пределах одного и того же штамма, а также от условий культивирования и фазы роста. У вирусов, имеющих липопротеиновую оболочку, липидный состав мембран также не постоянен и определяется составом лршидов клетки-хозяина. [c.29]

Молекулы липидов и белков, входящих в состав мембран, способны перемещаться друг относительно друга. Скорость латеральной диф фузии липидов в бислоях и антигенов (белков) на поверхностях клеток весьма высока. Если предположить, что диффузия фосфолипидав-происходит за счет взаимного обмена соседних молекул, то частота таких обменов может достигать 10 с [24]. [c.348]

Все биологические процессы осуществляются при непременном участии белков. Они служат регуляторами генетической функции нуклеиновых кислот, в качестве ферментов участвуют во всех стадиях биосинтеза полипептидов, полинуклеотидов и других соединений, катализируют все метаболические процессы. Особые сократительные белки ответственны за клеточные и внутриклеточные движения. В комплексе с липидами белки вхбдят в состав мембран, обеспечивая активный транспорт метжолитов в клетку и из нее. Белки служат для запасания и перешса кислорода. Низкомолекулярные полипептиды, гормоны, Стимулируют функциональную активность в клетках других тканей и органов. Белки осуществляют иммунологическую функцию, защищая организм от чужеродных соединений. Они входят в состав кожи, волос, соединительных тканей, костей и т. д., выполняя динамическую опорную функцию, обеспечивая тем самым взаимосвязь органов, их механическую целостность н защиту. Это далеко не полный перечень осуществляемых белками функций. [c.5]

Толщина мембраны обычно составляет 4—10 нм. Состав мембран существенно зависит от их функций и типа клеток, однако во всех случаях основными составляющими являются липиды и белки, соотношение между которыми колеблется от 0,4 до 2,5. Липидная часть мембраны состоит из триацилглицеринов, стероидов, фосфо- и сфинголипидов (см. главу 7). Основу мембраны составляет липидный бислой, в котором гидрофильные концы фосфолипидов обращены к молекулам воды внутри и снаружи клетки, а гидрофобные хвосты жирных кислот — внутрь мембраны хвост к хвосту . Отдельные участки мембраны, образованные липидами с высоким содержанием насыщенных жирных кислот, находятся в жестком состоянии, другие участки, где содержится больше ненасыщенных жирных кислот, более пластичны. Холестерин, содержащийся между ацильными цепями липидного бислоя, препятствует его кристаллизации, т. е. поддерживает состояние текучести. Таким образом, мембрана не является статическим образованием, а благодаря жидкокристаллической структуре представляет собой двухслойный раствор, в котором часть липидов и белков способна диффундировать перпендикулярно или параллельно поверхности мембраны первый (перпендикулярный) вид перемещения известен как флип-флот-иерескок. [c.442]

Мы видим, что эти соединения содержат длинные хвосты из неполярных углеводородных остатков и сильно полярные головы с группами —О—СО—. Функциональные липиды клеточных мембран представляют собой более сложные соединения, в состав которых могут входить и углеводные, и аминные, и алкилам ин-ные группы. Ряд важных соединений относится к фосфолипидам. На рис. 2.14 изображена схема строения фосфолипида сфипго-миелина. Мембранные липиды и фосфолипиды, как правило, построены из сильно полярной головы и двух длинных неполярных углеводородных хвостов . Для их функции существенно присутствие в хвостах ненасыщенных двойных С=С-свяаей. Такие связи отсутствуют в животных жирах, но наличествуют в растительных. Функционирование липидов в мембранах описано в гл. 10. [c.48]

Следующие свойства рецептора особенно интересны для иейрохимиков химический состав (т. е. состоит ли он из белка углевода, глико- или липопротеина) молекулярная масса и четвертичная структура аминокислотный состав и последовательность углеводная последовательность пространственная организация молекулярных компонентов число лигандов и константы диссоциации лигандов со связывающими их участками независимость или кооперативность связывающих участков взаимодействие рецептора как со своим окружением (т. е. с мембранными липидами, с другими мембранными белками), так и с компонентами вне- и внутриклеточного пространства. Эти данные могут стать основой для попытки построения модели механизма функционирования рецептора. [c.243]

Структура мембран. Мембранные липиды всех эубактерий и части архебактерий образуют бислои, в которых гидрофильные головы молекул обращены наружу, а гидрофобные хвосты пофужены в толщу мембраны (рис. 15). Углеводородные цепи, прилегающие к гидрофильным головам , довольно жестко фиксированы, а более удаленные части хвостов обладают достаточной гибкостью. У некоторых архебактерий (ряд метаногенов, термоацидофилы) мембранные липиды, в состав которых входит С40-СПИРТ, формируют монослойную мембрану, по толщине равную бислойной. Монослойные липидные мембраны обладают [c.48]

Пожалуй, наиболее изящное доказательство того, что степень насыщенности мембранных липидов существенно влияет на пределы температурной толерантности организмов, было получено в опытах с микроорганизмом My oplasma laidlawii. У этих организмов липидный состав клеточной мембраны легко изменять экспериментальным путем он в основном определяется составом жирных кислот пищи , т. е. культуральной среды. [c.295]

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]

Функции липидов 1) пластическая — липиды входят в состав мембран и определяют их свойства (проницаемость, жидкостность, передача нервного импульса и др) 2) энергетическая — липиды служат энергетическим материалом для организма при окислении 1 г жира выделяется 39 кДж/моль энергии, что в 2 раза больще, чем при окислении 1 г белков или углеводов липиды — долгосрочный резерв энергии 3) защитная — липиды предохраняют тело и органы от механического повреждения и сохраняют тепло (подкожный жир, жировая капсула почек, сальник в брюшной полости) 4) регуляторная (эйкозаноиды. Стероидные гормоны) 5) эмульгирование жиров (пищеварение), стабилизация липидсодержащих жидкостей (желчь) и транспорт гидрофобных молекул (мицеллы, липопротеины). С нарушениями обмена липидов связаны такие заболевания, как атеросклероз, ожирение, желчнокаменная болезнь и др. [c.207]

Гликолршидами называют вещества, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами. Углеводные головы гликолипидных молекул полярны, и это определяет их роль подобно фосфолипидам гликолипиды входят в состав мембран. [c.124]

Кроме белков, углеводов и витаминов неотъемлемым компонентом кормов сельскохозяйственных животных являются липиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты — линолевую, линоленовую, ара-хидоновую, которые не могут синтезироваться в организме животных и, следовательно, должны поступать с пищей. Полиненасыщенные жирные кислоты, называемые незаменимыми, участвуют в построении клеточных мембран, входя в состав структурных липидов. При недостатке незаменимых жирных кислот снижается интенсивность роста сельскохозяйственных животных, угнетается их репродуктивная функция, понижается сопротивляемость организма инфекции. [c.287]

Липиды, входящие в состав мембран, представлены 10 различными видами, причем почти все они принадлежат к фосфолипидам— наиболее реагентоспособной группе этих соединений. [c.51]

Липидный состав мембран и их физико-химические свойства, по-видимому, могут решающим образом повлиять на результаты кристаллизации. Поэтому описанный выше подход не является уш1версальным. Так, например, для мембран дисков сетчатки глаза быка, содержащих в качестве основного белка (> 90%) родопсин, применение подобной технологии в широком диапазоне условий (pH, состав среды и т.п.) не привело к образованию кристаллов. Вместе с тем, модификация липидной фазы путем экстракции части липидов обработкой детергентом Твин-80 аналогично тому, как это было сделано в работе [586], позволила с помощью медленного охлаждения получить кристаллы. Микрофотография и профильтрованное изображение одного из таких кристаллов приведены на рис. 1.54. Кристаллы характеризуются симметрией р4 и их элементарные ячейки (параметры а = й = 87 А, у = 90°) образованы четырьмя молекулами родопсина, организованными в димеры. Качество таких кристаллов довольно высокое разрешение 25 A. Однако их относительное количество не превышает нескольких процентов от общего содержания мембран [587]. [c.180]

Классификация, состав и структура липидов мембран Липиды — обширный класс химических соединений, содержа-ш их алифатические или ароматические углеводородные группы, плохо растворимых в воде в мономерной форме. Липиды подразделяют на 3 класса нейтральные, амфифильные или дифильные, жирорастворимые витамины. К нейтральным относятся жиры (ди-и триацилглицериды), воска (смесь длинноцепочечных парафинов, спиртов и эфиров спиртов и жирных кислот), каротиноиды и стероиды. Они хорошо растворимы в неполярных растворителях, таких, как н-алканы и бензол в обьганых условиях не способны к образованию в воде ламеллярных структур. Амфифильные (дифильные) липиды малорастворимы и в неполярных растворителях (н-ал-канах, бензоле, четыреххлористом углероде). При небольших концентрациях они формируют мицеллы и бислойные структуры. К ним относят фосфолипиды и гликолипиды, жирные кислоты и их соли, моноацилглицериды, длинноцепочечные амиды. [c.11]

К группе естественных модификаторов, изменяющих липидный состав мембран в нативной клетке, относятся липид переносящие белки, ферменты обмена фосфолипидов — фосфолипазы, диметилазы и др., а также системы обмена холестерина. Вследствие их деятельности осуществляются выраженное изменение содержания лизоформ отдельных липидов, накопление в бислое жирных кислот, обладающих детергентным действием, изменение соотношения фосфатидилхолин/фосфатидилэтаноламин и фосфолипиды/холестерин. Все эти факторы управляют микро-вязкостью мембраны и оказывают влияние на подвижность ее компонентов, [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология