Липидные агрегаты

Однако, несмотря на это структурное многообразие, липиды биологических мембран построены по единому принципу. В состав липидных молекул входят, с одной стороны, длинные углеводородные остатки, отличающиеся низким сродством к воде, т. е. гидрофобные (липофильные) радикалы, а с другой — более компактные гидрофильные группы, получившие название полярных головок. Подобные амфифильные (обладающие двойным сродством) молекулы проявляют значительную тенденцию к агрегации. При этом липофильные участки молекул, стремясь попасть в гидрофобную фазу, образуют сплошные неполярные области, а полярные группы формируют границу раздела между гидрофобной фазой и водой. Структура образующихся липидных агрегатов сильно зависит от природы входящих в их состав компонентов. [c.515]

По-видимому, можно представить два экстремальных типа липопротеидов. В одном случае в молекуле липопротеида каждая молекула липида специфически связана с комплементарной белковой структурой, в другом — молекула липопротеида включает липидные агрегаты (липид-липидное взаимодействие), которые также взаимодействуют с белковыми молекулами. Между этими двумя крайними типами имеются промежуточные состояния. [c.372]

Бислой, или бимолекулярный липидный слой, представляет собой термодинамически наиболее выгодную форму ассоциации тех липидов, молекулы которых не способны образовывать в воде небольшие агрегаты мицеллярного типа. Возможность упаковки молекул в бислой, как и в случае мицелл, определяется прежде всего соотношением размеров полярной и неполярной частей молекулы (рис. 292). [c.562]

Примерно половина поверхности этих двухслойных структур покрыта так называемыми периферическими белками, легко отделяющимися от мембран. Периферические белки находятся во взвешенном состоянии в липидном слое - большая часть глобулы погружена в мембрану, меньшая - в окружающую мембрану водную среду. В некоторых участках мембран в липидную структуру погружены отдельные молекулы белков или их агрегаты. Таким образом, непрерывный липидный слой прерывается так называемыми интегральными белками. Эти белки имеют двойственную природу, причем спиральные участки, пронизывающие липидный слой, состоят из алифатических аминокислот, в то время как их наружные концы гидрофильны и могут быть связаны с остатками сахаров (терминальный остаток -К-ацетилнейраминовая кислота). Интегральные белки пронизывают мембрану насквозь, они удерживаются с помощью электростатических сил, возникающих при взаимодействии гидрофильных аминокислот с полярными головками фосфолипидов. [c.35]

Рис. 23-8 позволяет понять, как структура хлорофилла а приспособлена к выполнению его биологической функции. Выделенная на рисунке красным цветом система из пяти колец, которая сама образует кольцо больших размеров вокруг атома Mg, придает молекуле способность поглощать свет. Атом М способствует образованию агрегатов молекул хлорофилла, что облегчает улавливание света. Длинная гидрофобная боковая цепь служит не только для закрепления молекул хлорофилла в липидном бислое мембран, но и для придания им определенной ориентации. [c.691]

Поразительным является то, что комплемент фиксируется агрегатами, образованными огромным разнообразием антигенов (от различных белков до полисахаридов и липидных частиц, используемых в реакции Вассермана) с антителами различных биологических видов. [c.689]

Протеканию данных процессов способствует особый состав мембраны нейрона. Двойной липидный слой мембраны в своей внещней части образован сфинголипидами, которые (особенно сульфатиды) способны создавать кольцевое окружение функциональных белковых агрегатов (например, Ма , К -АТФазы) и облегчать избирательный транспорт ионов через мембрану. [c.460]

ЮТ не двойные слои, а мицеллы — глобулярные агрегаты, у которых полярные группы находятся на наружной поверхности, а углеводородные цепи направлены внутрь структуры (рис. 4.13). На этом различии в поведении одно- и двухцепочечных амфифильных молекул мы и остановимся далее в этой главе. Особенно внимательно мы рассмотрим термодинамические принципы, которые определяют образование двойных слоев, и связь между их структурой и функциями. (В гл. 4 обсуждаются общие вопросы структуры биологических мембран и роль, которую играют в ней липидные бислои.) [c.455]

Преобладающими катионами в мембранах являются кальций и магний. В состав липидных слоев входят группы различной природы, способные образовывать комплексы с Mg2+ и Са2+. В зависимости от того, какому воздействию (Са + или Mg2+) будет подвергаться липидный слой, можно ожидать возникновения тех или иных агрегатов. Ионы натрия и калия, обладающие хоть и более слабой способностью к связыванию мембранными компонентами, могут оказывать влияние на мембрану, подобное тому, которое оказывают ионы кальция. Примером роли ионов кальция в мембранах и клеточных стенках может быть участие их в связывании клеток друг с другом, совершении амебоидного движения, изменении проницаемости и возбудимости мембран, активации мембранно-связанных ферментов и т. п. [c.34]

Простое объяснение описанных явлений состоит в том, что в клетках, активно образующих кепы, комплексы лиганд—рецептор втягиваются с помощью сократительного аппарата в район кепа. В других асимметричных клетках, например, во время фагоцитоза, хемотаксиса или цитотоксического действия под агрегатами комплексов лиганд—рецептор видны плотные скопления микрофиламентов. Образование таких скоплений, впрочем, само по себе еще не является достаточным условием для агрегации комплексов лиганд—рецептор в передней части клеток во время хемотаксиса плотность микрофиламентов тоже очень высока, но комплексы лиганд— рецептор там не собираются вместе. Для объяснения всего этого можно предположить, во-первых, что на поверхности клетки возникает и движется, как волна, локальная деформация, в районе которой мембрана отличается по своим характеристикам, таким, как микровязкость и поверхностное натяжение, от остальной клеточной мембраны, и, во-вторых, что разные мембранные белки реагируют на такую волну по-разному на одни она никак не влияет, а другие захватываются волной и движутся вместе с ней по направлению к областям скопления подмембранных микрофиламентов, где затем связываются с этими филаментами. Волны действительно видны на поверхности клеток. Они возникают, вероятно, в результате генерируемого микрофиламентами сокращения. Высказанные предположения способны объяснить, почему процесс перегруппировки белков в мембране чувствителен к цитохалазинам и ингибиторам энергетического обмена [159]. Оии указывают также на возможный механизм перегруппировки липидных компонентов мембраны. [c.88]

Необходимо отметить, что на ориентацию и динамику полярных головок липидов влияет образование межмолекулярных водородных связей на поверхности мембраны. Донорами и акцепторами при образовании этих связей могут служить фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, гликолипиды. Однако не ясно, каким образом водородные связи воздействуют на структуру мембраны, С точки зрения термодинамики, основной силой, стабилизирующей гидратированные липидные агрегаты, являются гидрофобные взаимодействия. К другим стабилизирующим факторам относятся водородные связи и ван-дер-ваальсовы силы (короткодействующие слабые силы притяжения между соседними гидрофобными цепями). [c.25]

Носители из полимеризоваииых ПАВ. Г. Рингсдорфом (1977—1978) был предложен метод модификации сферических липидных агрегатов, заключающийся в их полимеризации. В этом случае для получения липосом используются липиды, мо-лекулы которых модифицированы путем введения групп, содержащих кратные углерод-углеродные связи. В результате полимеризации происходит ковалентная сшивка липосомальной оболочки, приводящая к ее ужестчению. Помимо модифицированных природных липидов для приготовления полимерных липосом применяются также синтетические мономерные ПАВ. [c.40]

Белки могут специфично взаимэдействэвать с другими макромолекулами, например с нуклеиновыми кислотами и полисахаридами. К макромолекулам относят также липиды, поскольку они образуют в водных растворах крупные агрегаты. В нуклеопротеидах, гликопротеидах или липопротеидах белок может составлять менее 50%, и суммарные свойства комплексов часто определяются небелковы.ми фрагментами. Более того, и образование, и стабильность структуры белков могут зависеть от их партнеров по комплексам. Эго наиболее очевидно для тех мембранных белков, которые соединяют различные углеводородные фрагменты липидного бислоя. [c.266]

Мицеллы предстввляют собой простейшие агрегаты, образуемые липидными молекулами в объемной фазе растворителя. В зависимости от природы растворителя липиды могут дааать либо мицеллы обычного типа, либо так называемые обращенные мицеллы (рнс. 283). [c.554]

Окисление химически активной фотовозбужденной молекулы хлорофилла реакционного центра и инициирование тем самым цепи темновых окислительно-восстановительных реакций, заканчивающихся синтезом НАДФН и АТФ, и выделение кислорода из воды оказывается возможным благодаря локализации пигмента в упорядоченной липидно-белковой матрице, содержащей набор простетических редокс-групп. Нативные агрегаты хлорофилла, в которых идет окисление только части молекул возбужденного пигмента, рассматривались в литературе как полупроводники эта точка зрения сближает первичные фотопроцессы в иих и у дефектных фотографических кристаллов AgX. В таких кристаллах затруднена темповая рекомбинация первично образовавщихся под действием света Ag° и /2X2, что делает возможным участие Ag > в качестве катализатора в последующем темновом восстановлении АдХ реагентами среды. [c.3]

Характер связи между липидным и белковым компонентами Л. может быть различен. В одних случаях липидные молекулы (обычно наиболее полярные липиды — жирные к-ты, лизофосфатиды, нек-рые стероиды) связаны с определенными функциональными группами белковой молекулы. Наиболее распростра-ненпой, по-видимому, является такая форма связи, когда белок соединяется с целым комплексом липидных молекул, образующих мицеллярпые агрегаты или пленочные структуры (на границе раздела сред) с определенной ориентацией своих полярных и неполярных групп. Наименее полярные липиды (например, триглицериды) образуют сферич. капли, покрытые белковой обо.чочкой. [c.488]

В данной работе мицеллы мыл жирных кислот служили простой, но полезной моделью для изучения влияния ионизирующей радиации на переокисление. Такие агрегаты имеют развитую поверхность раздела вода - липид и углеводородную псевдофазу, в которой локализуются модификаторы радиационных процессов. Обнаруженные в работе факты вполне могут служить основой для изучения вопросов, связанных с влиянием радиации на мембранные липидные структуры или некоторые биологические макромолекулы. [c.339]

Существенным фактором, определяющим подвижность рецепторов и взаимодействующих с ними белков (а тем самым и передачу гормонального сигнала в клетку), служит макроструктура мембраны. Мембранные белки образуют агрегаты, которые могут удерживаться цитоскелетом и подмембранными структурами, в состав последних входят белки фодрин, спектрин или ГЖ260/240. Таким образом, движение рецепторов осуществляется не в открытом липидном море мембраны, а между островами из неподвижных агрегатов белков. Движение белков в мембране осложняется также наличием липидов в фазе геля ( твердые липиды). Следовательно, на скорость передвижения будет оказывать существенное влияние доля площади мембраны г], доступной для движения белков. [c.267]

Существенным для понимания всех аспектов переноса электронов в мембранах, а также сопряженных с ним процессов является вращательная и латеральная диффузия не только подвижных переносчиков, но и отдельных комплексов и их агрегатов. Подвижность комплексов приводит к тому, что теряет смысл понятие единой структурной электронтранспортной цепи, так как стехиометрия взаимодействия комплексов определена лишь в среднем и может меняться при изменении внешних условий. Если регулируемая условиями внешней среды латеральная асимметрия в распределении комплексов переносчиков достаточно хорошо установлена для фотосинтетического аппарата высших растений, то, несомненно, аналогичные процессы регулирования пространственной обособленности отдельных реакций могут происходить и у фотосинтезрфующих бактерий и митохондрий. Динамическая организация электронного транспорта, проявляющаяся в процессах агрегации— дезагрегации как отдельных переносчиков электронов с комплексами, так и самих комплексов, приводит к быстрому и высокоэффективному переносу электронов (внутри комплексов), увеличивает надежность функционирования цепи переноса электронов, обеспечивая возможность замены вышедших из строя элементов, а также их встраивание в процессе б иогенеза и, кроме того, обеспечивает возможность эффективных способов регуляции транспорта электронов за счет изменения степени агрегации комплексов, их пространственной обособленности и взаимного положения в мембране. Асимметричная латеральная и трансмембранная организация комплексов в мембране может направленно регулироваться такими факторами, как липидный состав мембраны, соотношение липид/белок, микровязкость, энзиматическая модификация белков, ионный состав среды и др. [c.286]

Сочетание в молекуле липида полярного и неполярного компонентов, т. е. дифильность, обусловливает ее амфицатические свойства и, следовательно, способность к образованию мембран. Наиболее энергетически выгодным положением для молекул липидов является формирование мономолекулярного слоя на поверхности раздела масло — вода или вода — воздух (рис. 3). При достижении определенной концентрации липида — критической концентрации мицеллобразования (ККМ) его молекулы объединяются в замкнутые агрегаты — мицеллы, в которых полярные головки обращены к воде, а гидрофобные хвосты направлены внутрь. Для большинства липидов ККМ составляет менее 1 %. При более высокой концентрации формируется бимолекулярный липидный слой (ламеллярная структура). Для ламеллярной жидкокристаллической фазы (Ь ) характерно упорядоченное расположение слоистых структур при значительной неупорядоченности ацильных цепей. Считают, что именно в этой фазе находится основная масса липидов биомембран. Ламеллярная гелевая фаза (Ър) образуется при низкой температуре теми липидами, которые формируют слоистые структуры. В этой фазе молекулы упакованы более плотно (на молекулу приходится меньшая площадь поверхности), а углеводородные цепи более упорядочены и находятся преимущественно в транс-конфигурации. Так как цепи максимально вытянуты, толщина бислоя в фазе геля выше, чем в жидкокристаллической фазе. В случае образования г)ексагональ- [c.19]

Взаимодействия между белками и липидами имеют место не только в мембранах, но и в липопротеидах. Липопротеиды — это мицеллоподобные агрегаты. Здесь мы рассмотрим только липопротеиды плазмы, которые являются нековалентными агрегатами различных липидов и пептидов. Как уже отмечалось, на поверхности бактериальных клеток существуют и ковалентные липидно-белковые соединения. В плазме различают четыре основных класса липопротеидов. Это (в порядке возрастания плотности) хиломикроны, липопротеиды с очень низкой плотностью (ЛОНП), липопротеиды с низкой плотностью (ЛНП) и липопротеиды с высокой плотностью (ЛВП). [c.231]

Если липиды привести в контакт с раствором электролита, самопроизвольно образуются мультиламеллярные везикулы (МЛВ), или липосомы. Эти липосомы являются сферическими агрегатами концентрических липидных бислоев. С помощью ультразвука эти муль-гиламеллярные везикулы могут быть преобразованы в униламелляр-ные везикулы (УЛВ), которые содержат один липидный бислой (см. рис. П-31). [c.83]

Фосфолипидам мембран свойственны как лиотропный, так и термотропный мезоморфизм. Лиотропный мезомор-физм липидов следует понимать как существование нескольких различных типов агрегатов липида в воде. Если концентрация липида в воде превышает 1 %, то липидные молекулы находятся в среде в виде мицелл и свободноплавающих молекул. Чем больше концентрация липида й воде, тем больше мицелл, чем выше температура — при той же концентрации липида — равновесие сдвигается в сторону образования свободных липидных молекул. Кроме того, с увеличением концентрации липида в воде изменяется и форма мицелл шарообразные, цилиндрические и ламеллярные структуры. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология