Липидный бислой

В состав клеточных мембран входят в основном белки и липиды, среди- которых преобладают фосфолипиды, составляющие 40—90 % от общего количества липидов в мембране. Строение биомембраны интенсивно изучается в настоящее время. В одной из моделей клеточная мембрана рассматривается как липидный бислой. В таком бислое углеводородные хвосты липидов за счет гидрофобных взаимодействий удерживаются друг возле друга в вытянутом состоянии во внутренней полости, образуя двойной углеводородный слой. Полярные группы липидов располагаются на внешней поверхности бислоя (рис. 14.2). [c.466]

Простая диффузия происходит без участия мембранного белка. Скорость простой диффузии хорошо описывается обычными законами диффузии для веществ, растворимых в липидном бислое она прямо пропорциональна степени гидрофобности молекулы, т. е. ее жирорастворимости, а также градиенту концентрации. Механизм диффузии водорастворимых веществ менее изучен. Перенос вещества через липидный бислой, например таких соединений, как этанол, возможен через временные поры в мембране, образованные разрывами в липидном слое при движении мембранных липидов. По механизму простой диффузии осуществляется трансмембранный перенос газов (например, [c.308]

ЛИПИДНЫЙ БИСЛОЙ (бимолекулярный липидный слой), термодинамически выгодная форма ассоциации мн полярных липидов в водной среде, при к-рой молекулы липидов ориентированы таким образом, что их полярные головки обращены в сторону водной фазы и формируют две гидрофильные пов-сти, а углеводородные цепи расположены приблизительно под прямым углом к этим пов-стям и образуют между ними гидрофобную область (см рис) [c.597]

Все рассмотренные методы позволяют получать черные пленки, представляющие собой липидный бислой с непременным содержанием углеводорода. Бимолекулярный липидный слой в клеточной мембране не содержит подобных растворителей. Поэтому рядом автором были предприняты попытки получения черных пленок, состоящих только из липидов В связи с этим следует отметить оригинальный метод, предложенный японскими исследователями [ 64] и получивший дальнейшее развитие в работах [ 65, 661. На поверхности воды в лэнгмюровской ванне формируют монослой ли- [c.70]

Целостная структура мембраны создается за счет гидрофобных и электростатических взаимодействий, а не за счет ковалентных связей между составляющими ее молекулами белков и липидов. Гидрофобный липидный бислой представляет естественную преграду для проникновения полярных молекул. Мембраны асимметричны по своему исходному строению, что [c.302]

Для изучения возможного связывания и влияния ГНР на конформационное состояние липидов мембран клеток в работе изучали взаимодействие ряда ГНР с липосомами, моделирующие мембраны, не содержащие в липидном бислое белков. [c.561]

Влияние ряда ГНР на текучесть липидов мембран липосом и эритроцитов оценивали по спектрам ЭПР зонда 5, являющегося парамагнитной моделью амида пальмитиновой кислоты и находящегося в липидном слое изучаемых мембран. При этом зонд 5 осуществляет преимущественное вращение вокруг длинной оси молекулы, а его иминоксильная "головка" "утоплена" в поверхностный липидный бислой. [c.565]

Поэтому для изучения сродства и влияния ряда флавоноидов различной структуры — агликонов и гликозидов — на мембраны клеток тканей артерий и вен крыс бьш использован метод спиновых зондов, в котором липофильный спиновый зонд 5 вводили в раствор, содержащий отрезок изучаемого сосуда. При этом зонд 5 встраивался в липидный бислой мембран клеток ткани сосудов и был недоступен для внеклеточной воды. По спектрам ЭПР определяли параметры вращатель- [c.577]

Аксиальное вращение липидных молекул происходит очень быстро с частотой порядка 10 -10 "S тогда как латеральная диффузия осуществляется гораздо медленнее. Тем не менее при среднем коэф, латеральной диффузии липидов ок. 10 см -с , измеренном для мн. М.б., липидной молекуле потребуется всего 1 с, чтобы промигрировать от одного конца клетки до другого. Очень медленно протекает в липидном бислое флип-флоп. Обычно полупериод флип-флопа составляет величины порядка неск. часов или даже дней. Однако в нек-рых мембранах скорость флип-флопа м. б. значительно выше (полупериод 1-2 мин), что объясняется участием определенных интегральных белков в переносе липидных молекул через мембрану. [c.30]

В 1971 г. Ф. Сенгер и Г. Николсон предложили жидкостно-мозаичную модель биомембран, согласно которой мембраны представляют собой жидкокристаллические структуры, в которых белки могут быть не только на поверхности мембран, но и пронизывать их насквозь. В этом случае основой мембраны является липидный бислой, в котором углеводородные цепи фосфолипидов находятся в жидкокристаллическом состоянии, и с этим бислоем связаны белки двух типов периферические и интегральнь1е. Первые - гидрофильные, связаны с мембранами водородными и ионными связями и могут быть легко отделены от липидов при промывании буфером, солевым раствором или при центрифугировании. Вторые белки - гидрофобные, находятся внутри мембраны и могут быть выделены только после разрушения липидного слоя детергентом (процесс солюбилизации мембран), например, додецилсульфатом натрия, ЭДТА, тритоном и др. Интегральные белки, как правило, амфипатические, т.е. своей гидрофобной частью они взаимодействуют с жирными кислотами, а гидрофильной частью - с клеточным содержимым. Интегральные белки часто являются гликопротеидами, которые синтезируются в аппарате Гольджи, глико-зилируются в мембране и содержат много гидрофобных АК и до 50% спиральных участков. Эти белки перемещаются внутри липидного бислоя со скоростью, сравнимой с перемещением в среде, имеющей вязкость жидкого масла ( море липидов с плавающими айсбергами белков ). [c.107]

Мембранные липиды липидный бислой [c.303]

Особое влияние на текучесть мембраны оказывает жесткое четырехчленное кольцо холестерола, погруженное в липидный бислой. У эукариотических клеток при температуре 37 °С холестерол ограничивает текучесть мембраны, а при более низких температурах он, наоборот, способствует поддержанию их текучести, препятствуя слипанию углеводородных цепей. [c.307]

После гипотезы Даниэлли и Дэвсона предложены разнообразные модели строения биомембран. Развитие представлений о строении биомембран изложено в ряде обзоров (см., например, [227, 228]). Наибольшую популярность в настоящее время получила мозаичная модель биологической мембраны [229], согласно которой функциональные белки погружены и диффундируют в жидкообразном липидном бислое. Белок погружен в бислой таким образом, что полярные и ионизованные группы взаимодействуют с водой, а гидрофобные части — с углеводородными цепями липидов. [c.167]

Схема липидного бислов I полярная головка молекулы 2 углеводородная цепь [c.597]

Л. б. не разрушают мембраны, не проникают через липидный бислой и осуществляют обмен в мягких условиях, близких к физиологическим. Благодаря этим св-вам они нашли широкое применение при исследовании структуры и ф-ций биол. мембран. Их используют для избирательного введения меченых липидов в наружный и внутренний монослой мембраны, для направленной модификации в ней липидного состава, для изучения трансмембранной миграции липидных молекул и их распределения в мембранах, для выяснения механизмов функционирования мембранных ферментов. [c.598]

Л. широко используют в качестве модельных систем при изучении принципов мол. организации и механизмов функционирования биол. мембраи. Они пригодны для изучения пассивного транспорта ионов н малых молекул через липидный бислой. Изменяя состав липидов в Л., можно направленно менять св-ва мембран. Включением мембранных белков в липидный бислой получают т. наз. п р о т е о-липосомы, к-рые используют для моделирювания разнообразных ферментативных, транспортных и рецепторных ф-ций клеточных мембран. Л. используют также в иммунологич. исследованиях, вводя в них разл. антигены или ковалентно присоединяя к Л. антитела. Они представляют собой удобную модель для изучения действия на мембраны мн. лек. ср-в и др. биологически активных в-в. Во виутр. водный объем Л. (в т. ч. полимерных) можно включать лекарства, пептиды, белки и нуклеиновые к-ты, что создает возможность практич. примеиеиия Л. в качестве ср-ва доставки разных в-в в определенные органы н ткани. [c.604]

Биохимические исследования показали, что пограничный липидный слой регулирует также активность кальцийза-Бисимой АТР-азы из саркоплазматиче-ского ретикулума для демонстрации того, что пограничный слой иммобилизован [35], были применены спиновые метки. На основании этих исследований был сделан вывод, что пограничный слой снижает степень нарушения бислоя за счет включения белка и что пограничный слой действует как медиатор, с помощью которого фазовые переходы и фазовые разделения в липидном бислое влияют на функционирование белка. [c.125]

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. 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]

Как отмечалось во Введении, формальное термодинамическое рассмотрение зависит от того, является ли исследуемая бислойная мембрана в действительности закрытой или открытой системой. Это можно показать на примере способа образования бислойной мембраны, предложенному Тагаки, Азума и Киши-мото [14] (рис. 3). Если липидный бислой образуется из соответствующей монослойной пленки, очевидно, что он является полностью открытой системой. Для такой мембранной системы [c.321]

Одиночный липидный бислой может быть обратимо образован из (ламеллярного) стандартного состояния следующим образом. Кристалл мембранообразующего липида помещают на поверхность водного раствора, где он набухает и растекается до липидного монослоя при равновесном давлении растекания, С помощью методики Тагаки и др. [14], проведенной в обратимых условиях, бислойная мембрана образуется за счет приложения работы при постоянном уК В ходе этих операций М 2 = М = М Г т. е. химический потенциал липидного компонента всегда тот же, что и в стандартном состоянии. [c.333]

Исследователи из Калифорнийского университета наблюдали фотоиндуцированный перенос элекфонов от проводящего полимера к бакиболу Сбо - этот кластер способен быть акцептором шести элекфонов. А исследователи из Рокфеллеровского университета экспериментально показали ", что встроенные в биомембраны бакиболы С70 могут транспортировать электроны через липидный бислой. При освещении связанных с мембраной донорных молекул элекфоны переходят на углеродные кластеры. Пока не выяснено, идет ли затем диффузия бакиболов внутри мембраны или электроны последовательно перескакивают с одного кластера на другой. Эти свойства бакиболов (а возможно и углеродных нанометрических трубок) можно использовать в оптико-молекулярной электронике -светочувствительных диодах, солнечных батареях и т.п. [c.155]

В дальнейшем было предложено большое число других моделей, однако в качестве исходной идеи во всех этих моделях использовалось представление о липидном бислое [1]. Прямое и надежное подтверждение существования липидного бислоя дали электронно-микроскопические исследования. При окрашивании большинства мембран четы-рехокисью осмия или перманганатом калия можно наблюдать харак- [c.338]

Отщепление сигнальной последовательности у люминальной стороны мембраны, обращенной в межмембранный просвет эндоплазматического ретикулума, по-видимому, приводит к тому, что гидрофобность растущего пептида уменьшается, и его пребывание в липидном бислое становится менее выгодным, чем переход в водную фазу межмембранного просвета. Соответственно, в зависимости от аминокислотного состава и последовательности, в водную фазу будут вытолкнуты либо лишь его водорастворимая часть (скажем, N-концевая часть), как в случае многих трансмембранных белков, либо весь белок по завершении его синтеза, как в случае секретируемых белков. Естественно, переход в водную фазу должен сопровождаться перестройкой пространственной структуры, приобретающей глобулярную конформацию (гидрофобные остатки обращаются внутрь глобулы или глобулярного домена, в то время как гидрофильные экспонируются наружу). [c.285]

Предполагают, что механизмы такого действия стероидов включают проникновение гормона вследствие легкой растворимости в жирах через липидный бислой клеточной мембраны, образование стероидрецеиторного комплекса в цитоплазме клетки, последующее преобразование этого комплекса в цитоплазме, быстрый транспорт в ядро и связывание его с хроматином. Считают, что в этом процессе участвуют как кислые белки хроматина, так II непосредственно ДНК. В настоящее время разработана концепция [c.276]

В липидном бислое могут также образовываться гексагопальпые структуры (вывернутые мицеллы). При их образовании в мембране возникают дефекты регулярной упаковки, что позволяет проникать через мембрану крупным молекулам, а также обеспечивает обмен компонентами монослоев в бислойной мембране. [c.302]

Зависимость параметра вращательной диффузии зонда 5 от концентрации растворителей является сложной и определяется строением их молекул. Так, изопропиловый и этиловый спирты, имеющие выраженное бифильное строение, вызывают резкое увеличение вращательной подвижности зонда 5 в мембране с увеличением их концентрации, т.е. увеличение текучести липидов липосом под действием этих спиртов. Увеличение в молекулах растворителей количества ОН групп и уменьщение гидрофобной части резко меняют характер их воздействия на липидный бислой липосом. Так пропиленгликоль и глицерин снижают вращательную подвижность зонда 5. [c.568]

Мы не будем приводить здесь аргументы за и против бислойной модели. Эта интереснейшая глава истории науки описана в многочисленных монографиях, специально посвященных мембранам. Основная концепция бислойной структурной организации клеточных мембран стала вскоре общепринятой, и некоторые разногласия касались только расположения в мембране белков. Согласно модели Даниелли и Давсона, белки размещались на поверхности бислоя, где они должны были удерживаться электростатическими силами. Поскольку при этом липидный бислой оказывался заключенным между двумя слоями белка, как масло между двумя ломтиками хлеба, такая модель стала называться моделью сандвича , или, говоря научным языком, унитарной мембранной моделью . Для того чтобы белки покрывали поверхность мембраны как можно более [c.68]

От модели Синджера мы перейдем к липидному бислою как матриксу или структурной фазе, в которую погружены белки. Липидный бислой ни в коем случае не следует рассматривать как пассивную или жесткую структуру. [c.70]

Доминирование в мембране архебактерий липидов, образованных на основе ди- и тетраэфиров, поставило вопрос о принципиальной ее организации. По современным представлениям, у всех эубактерий и эукариот основу элементарной (липопротеиновой) мембраны составляет липидный бислой (см. рис. 15). Диэфиры архебактерий способны образовывать элементарные мембраны, состоящие из двух ориентированных слоев липидных молекул. Молекулы тетраэфира имеют длину порядка 5—7,5 нм. Толщина мембраны архебактерий примерно 7 нм. Такая мембрана не может быть организована из двух слоев тетраэфирных молекул. Очеввдно, что в данном случае она представляет собой липидный монослой (рис. 103). Монослойные липидные мембраны обладают, очевидно, повышенной жесткостью по сравнению с бислойными. Обнаружение липопротеиновой мембраны, в основе которой лежит [c.411]

Третий этап характеризуется образованием мембраноатакующего комплекса комплемента. Фрагменты, полученные в результате протеолиза компонентов комплемента, погружаются в липидный бислой клеточной мембраны и вызывают лизис бактериальной клетки. [c.491]

Точность собираемой таким путем информации зависит прежде всего от качества кристаллов в больщинстве случаев достигается разрешение не выше 1,5 — 2 нм. Тем не менее метод позволяет делать выводы о пространственной организаци 1 молекулы, особенно для больших белков, состоящих из нескольких субъединиц. Так, например, в ходе исследования трехмерной структуры цитохром-- -редуктазы — фермента системы окислительного фосфорилирова-ния в митохондриях — удалось установить общую форму молекулы ивзаимное расположение ее субъединиц (рис.53). Размер молекулы фермента в перпендикулярном к плоскости мембраны направлении составляет около 15 нм. Центральная часть молекулы, толщиной около 5 нм, погружена в липидный бислой и составляет около 30% всего белка. С одной стороны мембраны участок молекулы фермента (— 50% всего белка) выступает над плоскостью бислоя на 7 нм, с противоположной стороны 20% белка) — на 3 нм. Фермент присутствует в кристалле в виде димеров наиболее сильный контакт между мономерами наблюдается в центре мембраны. [c.103]

В зависимости от температуры липидный бислой может находиться в двух основных фазовых состояниях — кристаллическом (или гелевом) и жидкокристаллическом. Нередко эти состояния называют твердым и жидким , имея в виду, что физический смысл переходв между ними заключается а плавлении или заморажиаании углеводородных цепей липидных молекул. Переход бислоя из кристаллического в жидкокристаллическое состояние (и обратно) происходит при строго определенной температурке, характерной для [c.565]

Нейрохимия Основы и принципы (1990) -- [ c.67 ]

Теоретические основы биотехнологии (2003) -- [ c.30 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.349 , c.350 , c.423 ]

Биохимия человека Т.2 (1993) -- [ c.130 , c.131 ]

Биохимия человека Том 2 (1993) -- [ c.130 , c.131 ]

Биофизическая химия Т.1 (1984) -- [ c.202 , c.218 , c.221 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.349 , c.350 , c.423 ]

Биологическая химия (2004) -- [ c.202 , c.387 , c.510 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология