Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 1 - Д. Мецлер 1980

Мембраны и клеточные оболочки
Строение мембран
Искусственные мембраны

Наиболее надежные доказательства адекватности модели мембраны в виде липидного бислоя были получены в результате исследования очень тонких искусственных мембран, которые получают обычно из раствора фосфолипида (например, фосфатидилхолина или смеси фосфолипидов с холестерином) в углеводородном растворителе. Каплю такого раствора помещают в маленькое отверстие в полимерной пластинке, разделяющей две емкости, заполненные водным раствором. Помещенный в отверстие раствор быстро «высыхает», подобно тому как это происходит при образовании мыльного пузыря, причем образующаяся пленка получается настолько тонкой, что характерная для подобных пленок разноцветная окраска исчезает и образуется «черная мембрана» [12]. Такого рода мембраны, но в отсутствие углеводородного растворителя были получены при совмещении двух липидных монослоев, образованных на поверхности раздела воздух—вода [13]. Толщина таких мембран, по-видимому, не превышает 6—9 нм. Они эластичны и способны к самовосстановлению, поэтому их удается окрасить четырехокисью осмия и получить характерную для природных мембран трехслойную картину.

Биологические мембраны служат своего рода барьером на пути полярных молекул и ионов, что связано с их высоким электрическим сопротивлением и большой электрической емкостью. Так, сопротивление мембран составляет обычно около 10³ Ом∙см^-2, а емкость — 0,5—1,5 мкФ∙см^-2. Соответствующие значения для искусственных мембран равны приблизительно 10⁷ Ом∙см^-2 и 0,6—0,9 мкФ∙см^-2. Более низкое сопротивление биологических мембран по сравнению с искусственными можно объяснить тем, что они содержат белки и другие переносчики ионов, а возможно, просто наличием «пор». Величины, характеризующие емкость мембран обоих типов, поразительно близки к значениям, предсказываемым на основании бислойной модели [14—16].