химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

лжно относиться и к углеводородным «хвостам» в липидах.

Фазовые переходы в липидах изучались детально. На рис. 3.10 показаны изменения с температурой теплоемкости и энтальпии раствора дипальмитоил-а-лецитина [132]. Наблюдаются два фазовых перехода — при 34 °С и особенно резкий при 41 °С. Рентгенограмма при температуре ниже перехода содержит резкие дифракционные кольца, отвечающие расстоянию между цепями 4,8 А, при температуре выше перехода — диффузное кольцо, отвечающее расстоянию между цепями 5,3 А. В жидко-кристаллическом липиде времена корреляции для СН2-групп порядка 10~6—Ю-8 с, о чем свидетельствуют данные, полученные методами ЯМР и ЭПР [133, 134].

В работе Нагле предложена модельная статистическая теория фазовых переходов в мембранных липидах [135]. В своей модели он исходит из того, что энергия системы определяется суммой энергии ротамеризации в цепи, энергии ван-дер-вааль-сова притяжения и энергии стерического отталкивания цепей. Переходы трактуются как переходы порядок—беспорядок. При расчетах предполагается, что модельные цепи располагаются на двумерной трехугольной или квадратной решетке. Воспользовавшись значениями разности энергий гош- и транс-ротшера, равной АЕ = 0,5 ккал на 1 моль связей, и параметра ван-дер-ваальсова притяжения, равного а = 5,2 ккал на 1 моль СН2-групп, Нагле получил для трехугольной модели резкий фазовый переход второго рода при 353К (опыт — 315К). При уменьшении а до 1 ккал/моль переход оказывается переходом первого рода. «Квадратная» модель дает худшие результаты. Слабый переход при 34 °С согласно [135] определяется изменением упорядоченности фосфатных «голов» липидов.

В работе Трейбле предложена теория транспорта молекул через липидную мембрану, основанная на тех же представлениях о ротамеризации углеводородных цепей [136]. Свернутые (гош) ротамеры трактуются как подвижные структурные дефекты — «кинки», определяющие наличие малых свободных объемов в углеводородной фазе мембраны. Коэффициент диффузии этих «кинков» оценивается в Ю-5 см2/с; следовательно, такая диффузия — быстрый процесс. Транспорт малых молекул происходит в результате их попадания в указанные свободные объемы и миграции вместе с ними. Эта красивая идея дает модель «кинетических каналов» в мембране и позволяет вычислить ее проницаемость для воды в согласии с опытом.

В работе Марша развита статистическая механика фосфоли-пидных двуслойных мембран, учитывающая в явной форме ро-тамеризацию и межцепные стерические ограничения [137]. Величина АЕ принимается равной 0,75 ккал/моль (в работе [136] АЕ = 0,8 ккал/моль). В разумном согласии с опытом вычислены изменения энтальпии и энтропии при плавлении двуслойного липида, являющемся фазовым переходом первого рода. Концентрация дефектов согласуется с оценкой, данной в работе [136].

В работе [182] предложена модель фазовых переходов в фос-фолипидах, учитывающая наряду с ротамеризацией и крутильные колебания (ср. также [130]).

Можно считать установленной конформационную природу жидко-кристаллических свойств мембран. Тем не менее теоретическое и экспериментальное исследование этих свойств пока лишь начато, и мы еще далеки от их полного понимания.

С указанными свойствами тесно связаны явления взаимодействия мембран с различными лигандами, имеющие большое значение для физиологии и фармакологии.

Во многих случаях реакции клеточных мембран на присоединение специфических лигандов имеют кооперативный характер. Зачастую кривые ответов мембраны и клетки на возрастающую концентрацию лиганда отклоняются от изотермы Ленгмюра и имеют небольшой изгиб [138], а в некоторых случаях перегиб оказывается и очень резким.

Так называемые колициногенные штаммы бактерий Escherichia coli продуцируют макромолекулярные антибиотики — ко-лицины, способные убивать бактерии других, «чувствительных» штаммов Е. coli. При этом число молекул колицинов, нужное для того, чтобы убить одну бактерию, может быть очень малым, оно может даже равняться единице [139]. Гибель клетки определяется изменением ряда ее биохимических функций. Тем самым, мембрану «чувствительной» клегки можно считать обладающей усилительными свойствами — рецепция одной молекулы служит триггером, вызывая макроскопические события в масштабе клетки.

По-видимому, триггерные процессы сходного типа реализуются в мембранах рецепторных клеток—при рецепции запаха и вкуса, а также при зрительной рецепции световых квантов (см. гл. 7). Предпринята успешная попытка моделировать мембранную рецепцию запаха.

Получены искусственные липидные мембраны, реагирующие на некоторые пахучие вещества (камфору, мускус, линалол, н. октиловый и н. амиловый спирты). В основу метода получения таких мембран положено изменение искусственных липидных мембран под действием компонентов соскоба обонятельной выстилки лягушки, подвергнутого ультразвуковой обработке. В присутствии ионов Na+ или Са++ мембраны реагируют на пахучие вещества увеличением проницаемости. Этот эффект блокируется двухлористой ртутью, реагирующей с SH-группами белков. Показано, что в

страница 52
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
starline m15 eco купить
чайные сервизы в спб
Т753-3
цдк что это такое

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)