skanowanie0011

77

Zestawowe właściwości błony komórkowej

fc 11T Mikrografia elektronowa ultracienkiego skrawka krwinki czerwonej (E) szczura. Erytrocyt jest ^Kzony trój warstwową błoną komórkową (strzałki)

Do badań nad strukturą i właściwościami fizycznymi błon biologicznych stosowano często błony sztucznie konstruowane. Posłużyły one w latach 30. ubiegłego Kieda do poznania struktury błony komórkowej. Sztuczne błony konstruowano ■ soli kwasów tłuszczowych, które właściwościami fizykochemicznymi imitowały ■tóolipidy naturalne. Głównie posługiwano się solami barowymi kwasu oleinowego lub stearynowego. One to, podobnie jak fosfolipidy naturalne, tworzą spontanicznie w środowisku wodnym rozmaite formy błoniaste (ryc. 3.1.8). Zarówno Kucznie wytworzone błony, jak i te powstałe z fosfolipidów naturalnych, charakte-rrzują się specyficznym układem cząsteczek lipidowych. Jako cząsteczki amfipatycz--■£. są skierowane grupami polarnymi do środowiska wodnego, a grupami apolar-Kmi przylegają do siebie. Sztucznie wytworzone struktury lipidowe do złudzenia fcszypominają dwuwarstwy lipidowe naturalnych błon komórkowych. Podobień-po to wzrasta jeszcze po dodaniu białek do mieszaniny lipidowo-wodnej. Powsta-w ten sposób spontaniczne, dwuwarstwowe struktury lipidowe są termodynamicznie bardzo stabilne. Na utrzymanie ich struktury zużywane jest minimum ener-Kpi konfiguracyjnej (1-2 kcal/mol). Domeny polarne cząsteczek lipidowych są zanu-Kune w środowisku wodnym, natomiast domeny apolarne wiążą się wzajemnie sła-■fmi oddziaływaniami elektrostatycznymi.

KCząsteczki fosfolipidów błony komórkowej, jak również cholesterol, są ruchli-v£. Od rodzaju ruchów oraz ich częstości zależy Stan błon komórkowych. W zależności od temperatury, ruchy cząsteczek mogą być szybkie lub powolne, zatem - bło-■n może być mniej lub bardziej przepuszczalna dla różnych cząsteczek. Asymetria, Hnńość i stan fazowy błony jest regulowany składem fosfolipidów, ich ruchliwoś-

i Stopniem nienasycenia łańcuchów alifatycznych. Homocząsteczkowe sztuczne ■Brany mogą łatwo utracić płynność przy zmianie temperatury. Stan taki czyni błonę fcywną i nieprzepuszczalną. Błony naturalne, które są kompozycjami różnorod-3?rch fosfolipidów, mogą utracić swoją naturalną płynność przejściowo, w zależno-Ifiriod temperatury. W temperaturze fizjologicznie typowej dla danej komórki, bło-