Биологический каталог




Структура и функции мембран

Автор В.К.Рыбальченко, М.М.Коганов

огическими мембранами поверхностной активности. Определяют Да и Дф при достижении системой стационарного состояния. То же самое проделывают при нанесении мембранного материала на поверхность субфазы. Сравнивают Да и Дф при разных способах образования монослоя из биологических мембран, устанавливают время достижения системами стационарного состояния.

2. Раствор индивидуального липида (или общей фракции фосфолипидов) наносят на поверхность электролита и измеряют Да и Дф образовавшегося монослоя. Затем в субфазу вносят фракцию мембран и по изменению Да и Д<р судят о выходе (о внедрении в липидный монослой) мембранного материала на поверхность раздела фаз.

10 741 Ц 300 200

__3'

2'у*---

240 t.MUH

240 t,MUH Рис. 105. Динамика изменения^ межфазиого натяжения (а) и, граничного потенциала (б) при; введении в систему препарата: плазматических мембран: \

1, V — чистый электролит; 2, 2', 3, 3'1 4, 4' — поверхность электролита за-] нята фосфатидилхолиновым моносло-i ем с различной исходной плотностью ¦>/ лк Ш Упаковки молекул; в — зависимость;

" ^"исходи > изменения межфазиого натяжения от о начальной плотности упаковки моле-

" кул в монослое

Как следует из экспериментов, проведенных В. С. Ге-водом и В. И. Карамушкой, при наличии фосфатидилхоли-нового монослоя выход материала мембран на поверхность ускоряется (рис. 105). Такое ускорение зависит от начальной плотности упаковки липидных молекул (рис. 105, в), что свидетельствует о проявлении системой кооперативных свойств. Снижение при этом граничного потенциала может

6Ь MjAtf -пШ_АД

Рис. 106. .Схема предполагаемого образования поверхностных структур из везикул плазматических мембран неисчерченных мышечных клеток: а, в — адсорбция из субфазы иа чистую поверхность и на поверхность, заполненную монослоем; б — нанесение препарата .мембран на поверхность, заполненную монослоем липидов быть обусловлено или встраиванием мембранного материала в монослой и изменением ориентации молекул липидов, или формированием под монослоем упорядоченной структуры, уменьшающей электрический потенциал монослоя (рис. 106).

Данные исходных параметров монослоев (До и Дф) и их изменение в результате модификации монослоев мембранным материалом заносятся в таблицу. Строятся графики зависимости изменения Да (Дф) от времени. На основании полученных результатов делаются выводы о возможных механизмах образования монослоев, поверхностной активности биологических мембран, контактах (или внедрении) мембранного материала в монослой.

При необходимости эта работа может быть расширена исследованием биохимических свойств фракции мембран в субфазе в соетоянии монослоя и при имплантации частиц биологических мембран в искусственный липидный монослой.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое поверхностное натяжение и какие факторы на него влияют? 2. Расскажите о скачке поверхностного потенциала на границе раздела электролит — воздух и механизме его образования. 3. Каковы поверхностные свойства искусственных липидных мембран (монослоев, бимолекулярных плоских мембран, липосом)? 4. Каковы поверхностные свойства биологических мембран, методы и критерии их определения?

3.19. ФОРМИРОВАНИЕ БИМОЛЕКУЛЯРНЫХ ЛИПИДНЫХ МЕМБРАН

И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

С помощью бимолекулярных липидных мембран (БЛМ) в настоящее время решено много важных задач мембранологин. Изучены электрические параметры бислоев, сформированных из различных индивидуальных липидов, изменения структуры и проницаемости БЛМ в зависимости от Рис. 107. Установка для измерения электросопротивления и емкости БЛМ: 3

1 — хлорсеребряные электроды;

2 — электрометрический усилитель;

3 — двухкоординатный самописец;

4 — растворы электролита, омывающего мембрану; 5 — тефлоновый стаканчик; 6 — стеклянная кювета; 7 — магнитная мешалка; 8 — мешалки; 9 — бислой; 10 — осветитель; // — микроскоп; 12 — металлический экран; 13 — генератор низких частот

J 10* изменений условий, близких к физиологическим, под действием фармакологических веществ, токсинов, гормонов и медиаторов, поверхностно- и физиологически активных веществ и т. д. В общем можно сказать, что БЛМ являются хорошей моделью биологических мембран и используются очень широко в отечественных и зарубежных лабораториях.

Оборудование: для формирования БЛМ используется ячейка, конструкция которой приведена на рис. 107. Ячейка состоит из цилиндрического тефлонового стаканчика, в стенке которого сделано отверстие диаметром 1 мм, предназначенное для БЛМ. Тефлоновый стаканчик закреплен внутри стеклянной кюветы, служащей наружным компарт-ментом. Внутри тефлонового стаканчика и стеклянной кюветы находятся хлорсеребряные электроды, которые фиксируются специальными держателями. Оба компартмента ячейки перед началом работы заполняют раствором электролита, который перемешивается при помощи магнитной мешалки. Электроды подключают к электрометрическому усилителю в соответствии со схемой, изображенной на рис. 107.

В установку входит следующее оборудование: а) быстродействующий электрометрический усилитель с входным сопротивлением больше 10й Ом (типа ЭД-05М); б) двух-координатный самописец типа ПДП-4; в) генератор низких частот типа НГПК-3; г) микроскоп типа МБС-2; д) магнитная мешалка; е) металлический экран.

Материалы и химреактивы: раствор индивидуальных липидов (или общей фракции липидов) в л-октане (20 мг/мл); 0,1 М растворы хлорида натрия и хлорида калия.

Лабораторная работа 38.

Определение электропроводности и емкости БЛМ

Ход работы. Перед проведением экспериментов тефлоновый стаканчик ячейки тщательно отмывают в растворах хромовой смеси, воды и органического растворителя, чтобы обеспечить чистоту отверстия для формирования мембраны. Собирают ячейку, заполняют ее электролитом, помещают в металлический экран, служащий для уменьшения наводок, и подключают хлорсеребряные электроды. Для визуального контроля за формированием мембраны микроскоп с осветит

страница 98
< 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
(22.09.2019)