Биологический каталог




Структура и функции мембран

Автор В.К.Рыбальченко, М.М.Коганов

ки для измерения параметров монослоев: а — блок регистрации поверхностного натяжения; / — механотронный преобразователь; 2 — предуснлнтель; 3 — двухкоординатный потенциометр; 4 — платиновая пластинка; 5 — подвижный барьер; в — тефлоновая кювета; 7 — камера; 8 — реверсивный двигатель; 9 — подвижной контакт; 19 — источник стабилизированного электрического тока; б — блок регистрации граничного потенциала; / — генератор звуковой частоты; 2 — фазовый детектор; 3 — предуснлнтель; 4 — потенциометр; 5 — камера; 6 — золотая пластинка; 7 — жесткий переходник; 8 — электромеханический преобразователь; 9 — манипулятор

Измерение поверхностного натяжения проводится методом Вильгельми с помощью полупогруженной платиновой пластинки периметром 9 см. Последняя жестко соединена переходником. с подвижным катодом механотронного преобразователя ХМ-6. Так как мехаиотрон включен в измерительную цепь по мостовой схеме, в плечах моста возникает ток разбаланса, если изменяются усилия, действующие на платиновую пластинку со стороны раздела фаз. Величина тока разбаланса пропорциональна изменению поверхностного натяжения. Сигнал усиливается предуси-лителем и подается на одну из координат (У) двухкоорди-натного потенциометра ПДП-21. Чувствительность схемы измерения — ЮН Н/м.

Автоматическая запись положения подвижного барьера (фактически — площади монослоя) осуществляется следующим образом. По тефлоновой кювете барьер передвигается с помощью синхронного реверсивного двигателя. Ступенчатый редуктор, которым снабжен двигатель, позволяет изменять скорость движения барьера в значительных пределах — от 0,002 до 5,4 м/мин. В то же время барьер жестко связан с подвижным контактом линейного реохорда. При движении меняется разность потенциалов, снимаемая с правого плеча реохорда и регистрируемая на Х-коорди-нате ПДП-21. Таким образом, кривая, характеризующая состояние границы раздела фаз, автоматически фиксируется в координатах поверхностное натяжение — площадь.

Возникающий при появлении монослоя на поверхности субфазы граничный скачок потенциала измеряли методом динамического конденсатора. Принцип работы установки (рис. 104, б) заключается в следующем. Золотая пластинка диаметром 1 см, представляющая собой один из измерительных электродов, вибрирует в воздухе с постоянной частотой. Колебания на пластинку передаются через переходник 7 от электромеханического преобразователя, который, в свою очередь, управляется генератором звуковой частоты. Второй измерительный электрод — хлорсеребряный — введен в электролит. С помощью манипулятора регулируется зазор между золотой пластинкой и поверхностью субфазы, которые таким образом представляют собой обкладки конденсатора. Емкость такого конденсатора меняется с частотой вибрации золотого электрода. Пока заряды на обкладках равны, амплитуда переменного тока в цепи виброконденсатора, которая в общем случае пропорциональна заряду обкладок, постоянна и равна 0, падение напряжения на сопротивлении R также равно 0.

В том случае, если поверхность субфазы заполнена монослоем, между обкладками конденсатора возникает разность потенциалов. В цепи течет переменный ток, частота которого равна частоте вибрации электрода, а фаза соответствует полярности граничного потенциала монослоя. Ток усиливается преду си лителем и подается на фазовый детектор. Выпрямленный сигнал с детектора по цепи обратной связи поступает на нагрузочное сопротивление R, связанное с хлорсеребряным электродом, до тех пор, пока его потенциал не уравновесит ту разность потенциалов, которая вызвана появлением монослоя. Падение напряжения на R пропорционально граничному скачку потенциала монослоя и регистрируется на У-координате потенциометра, на .^-координату которого подается сигнал с реохорда (рис. 104, а). Частота генерации равна 1480 Гц. Чувствительность схемы измерения — 2 мВ.

Таким образом, как и при измерении До, регистрация граничного скачка потенциала монослоев осуществляется в координатах потенциал — площадь. При необходимости До и Дф можно регистрировать во временной зависимости. В эксперименте запись всех указанных параметров ведется одновременно.

Во всех случаях за нулевое значение принимаются параметры чистой поверхности раздела фаз до нанесения поверхностно-активных веществ.

Монослои ПМ получают двумя способами: нанесением суспензии везикул (1 мг белка) непосредственно на поверхность субфазы либо введением такого же количества препарата в объем электролита таким образом, чтобы исключалось прямое попадание его на границу раздела фаз вода — воздух. В первом случае монослои образовывались в результате растекания ПМ по поверхности раздела, а во втором — в результате адсорбции их субфазы. Фосфо-липидные монослои формируются нанесением порций раствора фосфатидилхолина в гексане (0,1 мг в 1 мл) непосредственно на поверхность субфазы до. достижения заданной плотности упаковки молекул в монослое.

О взаимодействии мембранных препаратов с фосфоли-пидными монослоями судят по изменению их поверхностного натяжения и граничного скачка потенциала в ответ на инъекцию препарата ПМ в субфазу.

Материалы и реактивы: выделенная фракция плазматических мембран; растворы электролитов, используемые в качестве субфазы, готовятся на бидистиллированной воде: 5 мМ трис-HCl, 10 мМ КС1 (рН = 7,2); индивидуальные липиды; общая фракция липидов (см. 3.17).

Лабораторная работа № 37. Регистрация поверхностного натяжения и граничного скачка потенциала в монослойных структурах

Ход работы. В ходе работы можно исследовать поверхностную активность биологических мембран, фракция которых наносится на поверхность субфазы или в раствор электролита, образование при этом скачка поверхностного потенциала, а также До и Дф модифицированного монослоя из индивидуальных (или общей фракции) липидов фракций биологических мембран.

1. Мембранный материал вводится в субфазу таким образом, что исключается его прямое попадание на поверхность. По изотермам поверхностного натяжения и граничного потенциала системы судят о проявлении биол

страница 97
< 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

Скачать книгу "Структура и функции мембран" (2.22Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(15.11.2019)