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?
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?