ПОДВИЖНОСТЬ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ

Слайд 3

ИЗМЕНЕНИЕ ОРИЕНТАЦИИ ПОЛЯРНЫХ ГОЛОВ
ЛАТЕРАЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ
КОЛЕБАНИЯ АЦИЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ
ОБРАЗОВАНИЕ КИНКОВ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ИХ

ВДОЛЬ АЦИЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ
РОТАЦИОННАЯ ПОДВИЖНОСТЬ
ФЛИП-ФЛОП
ВЫХОД ИЗ БИСЛОЯ

Слайд 4

I – изменение ориентации полярных голов
II – латеральная диффузия
III – колебания

жирнокислотных цепей
IV – образование кинков
V – ротационная подвижность
VI – флип-флоп

Слайд 5

ДИНАМИКА ЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ
а
б
в
а) ротационная подвижность(10-9 с)
б) латеральная подвижность(10-7 с)
в) трансмембранный

переход (флип-флоп) (от 20-30 мин до 1 ч в природных мембранах)

Слайд 6

УПАКОВКА ЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ, ПОДВИЖНОСТЬ ЖИРНОКИСЛОТНЫХ ХВОСТОВ, ОБРАЗОВАНИЕ КИНКОВ

Слайд 7

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОНФОРМАЦИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
1 – насыщенная углеводородная цепь
2 – ненасыщенная цепь

в цис-конформации
3 – насыщенная цепь в гош-конформации

Слайд 8

ИЗОМЕРИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
ДВОЙНАЯ СВЯЗЬ

Слайд 9

ОБРАЗОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ В МЕМБРАННОМ БИСЛОЕ

Слайд 10

ГЕОМЕТРИЯ БИСЛОЯ
РАЗМЕРЫ МОЛЕКУЛЫ ЛИПИДА: ХВОСТ 2 НМ, ГОЛОВКА 0,5 – 0,7

НМ,
РАССЧИТАННАЯ ТОЛЩИНА БИСЛОЯ 5,0 – 5,4 НМ
В ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ:ТОЛЩИНА БИСЛОЯ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ 3,5 – 4 НМ
СЛЕДОВАТЕЛЬНО, ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ РАСПОЛОЖЕНЫ В БИСЛОЕ РЫХЛО

Слайд 11

вращение вокруг С-С связей ничем не ограничено (I)
образование скошенной (гош) конформации

(II) или
кинка (III) в результате несогласованного вращения

РАЗЛИЧНЫЕ КОНФИГУРАЦИИ ЖИРНОКИСЛОТНЫХ ЦЕПЕЙ ФОСФОЛИПИДОВ

Слайд 12

I – кинки отсутствуют
II – один кинк на жирнокислотную цепь
III –

два кинка на жирнокислотную цепь

Влияние кинков на упаковку бислоя

Слайд 13

ТРАНС-ГОШ-ИЗОМЕРИЗАЦИЯ – ИЗМЕНЕНИЕ КОНФОРМАЦИИ МОЛЕКУЛ ЗА СЧЕТ ПОВОРОТОВ ВОКРУГ ЕДИНИЧНЫХ С-С

СВЯЗЕЙ
ПРИ ПЕРЕХОДЕ ИЗ ТРАНС- В ГОШ-КОНФОРМАЦИЮ ОБРАЗУЕТСЯ СКЛАДКА ИЛИ КИНК

Слайд 14

Слайд 15

МЕХАНИЗМ ПЕРЕНОСА ИОНОВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ

Слайд 16

ПЕРЕНОС ЧАСТИЦЫ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ БЛАГОДАРЯ КИНКАМ
На рисунке показаны не разные молекулы

фосфолипидов в бислое, а разные стадии процесса переноса частицы поперёк мембраны.
2-8 -изменение во времени положения частицы в мембране.

Слайд 17

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ЛИПИДНОМ БИСЛОЕ

Слайд 18

Структуры, образуемые в водных суспензиях
липидами, склонными к созданию ламеллярных образований

(А)
и небислойных гексагональных образований (Б)

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Схематическое изображение четырех фазовых
состояний ламеллярного бислоя, образованного чистым
димиристоилфосфатидилхолином

Сплошная стрелка обозначает быстрые (порядка минут или меньше), а
пунктирная – медленные (порядка месяцев) переходы.

Слайд 22

РАЗДЕЛЕНИЕ ФАЗ В ГЕТЕРОГЕННОМ БИСЛОЕ (А) С ОДНОВРЕМЕННЫМ ФАЗОВЫМ ПЕРЕХОДОМ ЧАСТИ

БИСЛОЯ (Б) ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ

Кооперативность фазовых переходов

Слайд 23

Слайд 24

МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ МИКРОКАЛОРИМЕТРИИ
Метод, основанный на измерении разницы тепловых потоков, идущих

от испытуемого образца и образца сравнения.

Слайд 25

Фазовые переходы в суспензии фосфолипидных липосом

Слайд 26

Слайд 27

Анализ кривых ДСК
Пусть удельная теплота плавления липида равна Qm, количество

липидов в образце - m кмоль.
Общее количество энергии, поглощённой образцом во всем интервале температур плавления T1–T2 равно площади под кривой C = f(T)

Слайд 28

В интервале температур от T1 до текущей температуры T расплавится количество

молей
липида ml, и при этом поглотится количество тепла, равное

При температуре T мольная доля липидов, находящихся в жидкой фазе равна

Измеряя отношение площадей под кривой C=f(T) при разных температурах можно построить кривую плавления α = f(T)

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Перед приготовлением липосом к фосфолипидам было добавлено разное количество холестерина; его

содержание в молярных процентах указано у кривых. По оси ординат отложена теплоемкость, по оси абсцисс - температура, K.

Слайд 32

ИЗМЕНЕНИЕ УПАКОВКИ БИСЛОЯ ПРИ ТЕРМОИНДУЦИРОВАННОМ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ (от А к Б)

и ПРИ ВСТРАИВАНИИ В БИСЛОЙ МОЛЕКУЛ ХОЛЕСТЕРИНА (от Б к В)

Указана толщина бислоя в ангстремах и площадь сечения, занимаемая каждой молекулой фосфолипида.

Слайд 33

Гигантские везикулы, состоящих из насыщенного (ДПФХ) и ненасыщенного (ДОФХ) фосфолипидов, а

также холестерола. Образующиеся в везикулах макроскопические мембранные домены окрашиваются флуоресцентными красителями, «предпочитающими» упорядоченную (оранжевый цвет) или неупорядоченную (зеленый) фазу. При увеличении концентрации (χ) холестерола сверх 16% макроскопические домены уже не видны, но разделение Lo/Ld продолжает существовать, о чем говорит низкий сигнал флуоресцентро-резонансного переноса энергии (FRET) между молекулами красителя разных типов, находящихся в разных доменах (примерное положение двух верхних микрофотографий везикул обозначено справа желтым кругом).

Слайд 34

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ДАЕТ ВОЗМОЖНОСТЬ ИССЛЕДОВАТЬ ПОДВИЖНОСТЬ ФОСФОЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ,

ОЦЕНИТЬ МИКРОВЯЗКОСТЬ МЕМБРАН

ПРИМЕРЫ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ЗОНДОВ

пирен

Слайд 35

Измерение флуоресценции зондов

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

Влияние препаратов на спектры флуоресценции пирена в мембранах эритроцитов

Слайд 39

СПИНОВЫЕ ЗОНДЫ
НИТРОКСИЛЬНЫЕ РАДИКАЛЫ
устойчивы в широком интервале температур (до 100-200 СС)

способны вступать в хим. реакции без потери парамагнитных свойств
хорошо растворимы в водных и органических средах.

Слайд 40

СПИНОВЫЙ ЗОНД ТЕМПО

Слайд 41

Химическая "прививка" метки к макромолекулам с реакционно способными группами

Слайд 42

Реакции макромолекул с бирадикалами и спиновыми ловушками.
Спиновая ловушка - соединение, образующее

стабильные радикалы при взаимодействии с активными радикалами.

Слайд 43

Спектры ЭПР
Спектры ЭПР нитроксильных радикалов в вязких средах при временах корреляции

вращения
5·10-10 с (a)
2·10-9 с (б)
1·10-7 с (в).

Слайд 44

Слайд 45

ИЗМЕНЕНИЕ СПЕКТРА ЭПР ПРИ УМЕНЬШЕНИИ МИКРОВЯЗКОСТИ η
Н
Н
I

Слайд 46

ДВА СПОСОБА ПРИКРЕПЛЕНИЯ СПИНОВОЙ МЕТКИ К МОЛЕКУЛЕ ФОСФОЛИПИДА И РАЗЛИЧИЕ СПЕКТРОВ

ЭПР

Слайд 47

ПОДВИЖНОСТЬ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ

Содержание