Поверхностный потенциал мембраныСтраница 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
Также смотрите:
Геометрическое строение и блок проводимости
Модель простого однородного кабеля хорошо описывает немиелинизированный аксон, но отнюдь не целый нейрон с телом, развитыми дендритными разветвлениями и многочисленными ветвями аксона. Сложная пространственная организация нейронов предоставляет многочисленные варианты ...
Применение витамина В1.
Витамин В1 в виде хлороводородной или бромистовой солей находит широкое применение при заболеваниях центральной нервной системы, но главным образом при невритах - воспаление периферических нервов. Выпускается в виде таблеток, порошка и в ампулах для внутревенных, под ...
Биологическое действие витамина Р.
Витамин Р, как и многие другие витамины,принимает участие в биохимических реакциях,протекающих в организме человека и животных. Он входит в состав ферментных систем, участвующих в окислительно-восстановительных процессах, в частности при окислении и восстановлении ас ...