Арбуз 1

1.

Лекция №5. Механизмы разрушения
липидного бислоя. Пробой как следствие
локальных дефектов. Дефекты типа сквозных
пор при фазовом переходе липидов.

2.

Бимолекулярный слой фосфолипидов составляет основу любой клеточной
мембраны. Непрерывность его определяет барьерные и механические свойства
клетки. В процессе жизнедеятельности непрерывность бислоя может нарушаться с
образованием структурных дефектов типа сквозных гидрофильных пор. Вполне
естественно ожидать при этом изменения всех функций клеточной мембраны,
включая проницаемость и стабильность. Приведенные выше характеристики
упругих свойств мембранных систем свидетельствуют, что липидный бислой
мембран представляет достаточно жесткое структурное образование. В липидной
бимолекулярной пленке клеточной мембраны поры появляются в результате
-тепловых флуктуации поверхности бислоя;
-электрического пробоя;
-замораживания пленки;
-действия поверхностно-активных веществ;
-осмотического давления;
-перекисного окисления липидов и др.

3.

Обычно процесс разрушения мембран связывают с достижением параметрами системы
некоторых критических значений, после чего процесс отклонения становится необратимым и
наступает разрушение мембран.
Пример дестабилизации биологических мембран - гемолиз эритроцитов.
-
набухание клеток вклеток в гипотонической среде в результате действия сил осмотического
давления;
мембрана растягивается;
появляются гидрофильные липидные поры.
молекул гемоглобина выходят из клетки;
снижается разность осмотического давления;
натяжение мембраны уменьшается;
поры залечиваются;
Белки цитоскелета позволяют эритроциту сохранить форму (тень эритроцита). Полного
механического разрушения клетки не происходит. Механическая прочность клетки целиком
определяется судьбой липидных пор. Если пора имеет размер меньше критического, то она
залечивается. Неограниченный рост поры приводит к разрушению мембраны.

4.

Модель критической поры
боковая поверхность поры
имеет форму кругового цилиндра
и имеет радиус кривизны h/2.
Радиус поры равен г. То есть пора
имеет два радиуса кривизны h/2 и г.
Искривление поверхности на границе раздела липид-вода сопровождается
появлением лапласова давления
2