Основы биохимии Том 1 - А. Ленинджер 1985

Биомолекулы
Липиды и мембраны
Мембраны асимметричны, т. е. имеют неравноценные стороны

В большинстве своем мембраны асимметричны, т. е. имеют неравноценные стороны, что хорошо согласуется с жидкостно-мозаичной моделью. Эта асимметричность проявляется, во-первых, в том, что внутренняя и внешняя стороны плазматических мембран бактериальных и животных клеток различаются по составу полярных липидов. Так, например, внутренний липидный слой мембраны эритроцитов человека содержит в основном фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин, а внешний-фосфатидилхолин и сфингомиелин. Во-вторых, некоторые транспортные системы в мембранах действуют только в одном направлении. Например, в мембранах эритроцитов имеется транспортная система («насос»), перекачивающая ионы Na⁺ из клетки в окружающую среду, а ионы К⁺-внутрь клетки за счет энергии, освобождающейся при гидролизе АТР. Этот насос, получивший название Na⁺, К⁺-транспортной ATP-азы, никогда не перекачивает ионы Na⁺ и К⁺ в обратных направлениях. В-третьих, на внешней поверхности плазматических мембран содержится очень большое число олигосахаридных группировок, представляющих собой головы гликолипидов и олигосахаридные боковые цепи гликопротеинов, тогда как на внутренней поверхности плазматической мембраны олигосахаридных группировок практически нет.

Асимметричность биологических мембран сохраняется главным образом за счет того, что перенос индивидуальных молекул фосфолипидов с одной стороны липидного бислоя на другую очень затруднен (рис. 12-19). Препятствием для такого переноса служит высокий уровень энергии, необходимой для проталкивания полярных, заряженных голов молекул фосфолипидов через срединный углеводородный слой мембраны. Следовательно, полярная молекула липида способна свободно перемещаться на своей стороне бислоя, но ограничена в возможности перескочить на другую поверхность (рис. 12-19).

Рис. 12-19. Асимметричность распределения липидов на двух поверхностях липидного бислоя клеточной мембраны. Полярные липидные молекулы могут свободно перемещаться по поверхности каждой из сторон мембраны, однако тот «перескок» молекул липида с одной стороны мембраны на другую, который показан на схеме, происходит лишь в редких случаях.