Фазовые переходы липидов в мембранах.

Согласно различным физическим методам исследования в фосфолипидной мембране при понижении тем-ры происходит переход из ЖК-состояния в гель-состояние, которое условно иногда наз-ют твердокристалическим.

В гель-состоянии мол-лы расположены еще более упорядоченно чем в ЖК. Все гидрофобные углеводные хвосты фосфолипидных мол-л в гель-фазе полностью вытянуты строго параллельно друг другу. В жидком кристалле за счет теплового движения возможны транс-гош переходы, хвост молекул изгибаются, их параллельность друг другу в отдельных участках нарушается, особенно сильно в середине мембраны.

Толщина мембраны в гель-фазе значительно больше, чем в жид.крист-ле. Однако при переходе из тв.состояния в ЖК-состояние объем несколько увеличивается, потому что значительно увеличивается площадь мембраны, приходящаяся на1 мол-лу. Т.к. в тв.состоянии больш порядок, чем в ЖК, ему соответствуем меньшая энтропия.

Для норм. Функционирования мем-на должна быть в ЖК-состоянии.

Температура фазового перехода понижается при увеличении числа ненасыщенных связей в жирно-кислотных хвостах. В хвосте мол-лы может быть до 4х ненасыщенных связей.

Создание бимолекулярных плоских липидных мембран связано с именем П. Мюллера и его сотрудников, разработавших в 60-е годы методы получения их в лаборатории. Капля фосфолипида в органическом растворителе (например, гептане) наносится на тефлоновую пластинку, в которой сделано отверстие диаметром около 1 мм. Пластинка встраивается в качестве перегородки между двумя сосудами с водой. Под действием поверхностного натяжения из капли образуется пленка, состоящая из двойного слоя липидных молекул. Ее толщина (6— 7,5 нм) меньше длин волн видимого света, поэтому такая мембрана его не отражает и представляется абсолютно черным телом. Ее нередко называют черной мембраной. Каждый из ее слоев может быть построен как из одинаковых, так и разных липидов, симметрично или асимметрично. В них удается внедрять (инкорпорировать) белковые молекулы.

Липосомами называют липидные пузырьки, получаемые встряхиванием сухих липидов в водно-солевом растворе. При обработке суспензий ультразвуком образуются пузырьки со стенками, состоящими из бимолекулярного липидного слоя. Путем наслоения таких бислоев друг на друга возникают многослойные пузырьки диаметром от 5 до 50 мкм. В них толщина каждого бимолекулярного липидного слоя составляет 6—7,5 нм, а водное пространство между слоями — 1,5—2 нм. Размеры и форма многослойных липосом зависят от рН среды, ее солевого состава и других факторов. Диаметр однослойной липосомы равен 25—30 нм, треть чего приходится на внутреннее водное пространство, а две трети — на концентрическую липидную оболочку.

23. Жидкостно - мозаичная модель мембраны. Особенности фазовых переходов в мембранных системах Подвижность фосфолипидов в мембранах, флип-флоп переходы. Подвижность мембранных белков.