БИОХИМИЯ - Л. Страйер - 1984

ТОМ 1

ЧАСТЬ I. КОНФОРМАЦИЯ И ДИНАМИКА

ГЛАВА 10. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН

ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Сколько молекул фосфолипидов содержится в 1 мкм² фосфолипидной двуслойной мембраны? Предположим, что одна молекула фосфолипида занимает площадь 70 А².

2. Жирные кислоты, входящие в состав бактериальных фосфолипидов, содержат циклопропановое кольцо.

Какое влияние должно оказывать циклопропановое кольцо на упаковку углеводородных цепей внутри бислоя? Будут ли такие циклопропановые жирные кислоты повышать или понижать текучесть мембран?

Class="center">

3. Какое в среднем расстояние проходят Мембранные Липиды за 1 мкс, 1 мс и 1 с? Коэффициент диффузии можно принять равным 10^-8см² • с^-1.

4. Коэффициент диффузии D жесткой сферической молекулы задается уравнением

D = кТ (6пnr),

где n-вязкость растворителя, г-радиус сферы, к -константа Больцмана (1,38 • 10^{- 6} эрг/град), T-абсолютная Температура. Чему равен коэффициент диффузии при 37°С белка массой 100 кДа в мембране, эффективная вязкость которой составляет 1 пуаз (1 пуаз = 1 эрг • с/см³)? Какое в среднем расстояние проходит этот белок за 1 мкс, 1 мс, 1 с? Предположим, что белок является дегидратированной, жесткой сферической частицей с плотностью 1,35 г/см³.

5. Корнберг и Мак-Коннелл (R.D. Коrnberg, Н.М.=МсСоnnell, 1971) исследовали поперечную диффузию фосфолипидов в двуслойной мембране, используя парамагнитный аналог фосфатидилхолина, так называемый спин- меченный фосфатидилхолин:

Группа оксида азота (N0) в спин-меченном фосфатидилхолине дает четкий парамагнитный резонансный спектр. Если в присутствии восстанавливающих агентов, например, аскорбата, соединения оксида азота превращаются в амины, то этот спектр исчезает.

Путем обработки ультразвуком и последующей очистки методом гель-фильтрации были получены липидные пузырьки, состоящие из фосфатидилхолина (95%) и спин-меченного аналога (5%). Наружный диаметр этих липосом составлял около 250 А. Спустя несколько минут после добавления аскорбата амплитуда парамагнитного резонансного спектра снижалась до 35% первоначального уровня. После добавления второй аликвоты аскорбата не происходило заметных изменений спектра на протяжении нескольких минут, однако далее амплитуда этого остаточного спектра затухала по экспоненте с полупериодом 6,5 ч. Как объяснить эти изменения амплитуды парамагнитного спектра?