Поверхностный потенциал мембраны
Страница 3

1.Одновалентные ионы, например натрий, действительно свя-зываюется с кислыми фосфолипидами, но с низким сродством.

2.Истинное сродство Са2+ к поверхности цвиттерионных фосфолипидных везикул близко или чуть меньше, чем к поверхности кислых фосфолипидов. Более сильное связывание Са2+ с кислыми фосфолипидами обусловлено не ббльшим сродством к ним Са2 +, а скорее всего электростатическим эффектом более высокой плотности отрицательных зарядов, приводящим к возрастанию локальной концентрации Са2+ на поверхности.

3.Связывание как одно-, так и двухвалентных катионов, по-видимому, почти не влияет на конформацию полярных головок фосфолипидов, по крайней мере для фосфатидилхолина и фосфатидилглицерола. При связывании с фосфатидилсерином наблюдается иммобилизация карбоксильных групп.

4. Обычно Са2+ связывается с фосфолипидами в стехиометрии 1:1, хотя в случае фосфатидилхолина один ион Са2+ связывается с двумя молекулами липида. По-видимому, образуется и комплекс со стехиометрией 1:2, когда в результате связывания металла происходит агрегация мембран; при этом двухвалентный катион может служить мостиком между двумя плотно прижатыми поверхностями мембраны.

5. Связывание Са2+ может приводить к изменению физического состояния липида. Например, связывание Са2+ с фосфатидилсерином или фосфатидной кислотой может сопровождаться переходом бислоя в фазу геля, а при взаимодействии с кар-диолипином стабилизируется гексагональная фаза. Если везикулы состоят из смеси кислых и цвиттерионных липидов, то связывание с Са2+ вызывает латеральное разделение фаз; при этом могут образовываться обширные домены в однослойных везикулах.

6. Свои преимущества дает связывание фосфолипидов с Мп2 +, поскольку этот парамагнитный ион изменяет спектр 31Р-ЯМР. Эти изменения зависят от локальной концентрации Мп2+ и, следовательно, могут использоваться для измерения поверхностного потенциала.

7. С поверхностью кислых бислоев прочно связываются также поликатионы, например поли- или гентамицин.

Дзета-потенциал и электрокинетические явления

Если заряженные везикулы поместить в электрическое поле, то они будут перемещаться по направлению к электроду, заряд которого противоположен по знаку заряду везикул. Электрофоретиче-ская подвижность везикул определяется так называемым дзета-потеициалом, который равен электрическому потенциалу между объемом раствора и так называемой плоскостью Гельмгольца, параллельной плоскости мембраны. Эта плоскость отделяет плотную часть двойного электрического слоя, которая перемещается в электрическом поле вместе с мембраной и находится на расстоянии около 2 А от заряженной поверхности везикулы. Таким образом, величина дзета-потенциала меньше, чем величина поверхностного потенциала, и связана с поверхностным потенциалом соотношением, определяемым теорией Гюи Чапмена. Измерение дзета-потенциала лежит в основе одного из стандартных методов оценки поверхностного потенциала и может использоваться для изучения связывания ионов с поверхностью фосфолипидных везнкул. На электрофоретическую подвижность влияет также наличие выступающих над поверхностью бислоя заряженных нели-пидных мембранных компонентов, например белков или ганглиози-дов, и с помощью электрокинетических методов можно получить определенную информацию о распределении зарядов вблизи поверхности везикул.

Связывание гидрофобных ионов и мембранных зондов

Наличие поверхностного потенциала может повлиять на связывание с поверхностью мембраны гидрофобных ионов и амфифиль-ных мембранных зондов. Это позволяет использовать некоторые зонды в качестве индикаторов поверхностного потенциала. На рис. 7.9 приведены структурные формулы некоторых зондов. Для всех этих соединений интенсивность спектрального сигнала можно соотнести с количеством связанного с мембраной зонда и, следовательно, с величиной поверхностного потенциала. Такие зонды применяли для изучения многих заряженных фосфолипидных везикул

Страницы: 1 2 3 4


Также смотрите:

Роль обмена веществ и энергии в жизни живых существ. Биологическое значение цикла Кребса
Обязательным условием существования любого организма является постоянный приток питательных веществ и постоянное выделение конечных продуктов химических реакций, происходящих в клетках организма. Поступившие в организм в ходе питания органические вещества (или синтез ...

Интересные факты
Дайте малышу возможность оформить гербарий на свой вкус. Может быть, ему захочется расписать красивые рамки или сделать их из природного материала (листьев и лепестков растений). Или нарисовать подходящий фон для каждого растения - луг, лес, клумбу. Вместе с ребенком ...

Физиологические эффекты гормонов, плохо проникающих в клетку
Гормоны, плохо проникающие в клетку (белково-пептидные, катехоламины), соединяются с рецепторами на клеточной мембране и вызывают внутриклеточные эффекты через вторые посредники. Большинство гормонов после присоединения к рецепторам активируют регулируемый гуанилну ...