Влияние жирных кислот на биологические мембраны
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Во всех биологических мембранах организма содержатся жирные кислоты, которые выполняют большое количество функций в клетке. Жирные кислоты участвуют в энергетическом метаболизме, регулирует участие ферментов, а также свободные жирные кислоты влияют на проницаемость биологической мембраны. Одно из основных свойств их является избирательная проницаемость ее, благодаря которой не все ионы и соединения могут попадать внутрь клетки и внутриклеточных органелл. Нарушение проницаемости при этом может привести к ряду последствий в клетке. С одной стороны, увеличение неспецифической проницаемости мембраны является причиной развития патологических процессов, которые приводят к клеточной гибели. С другой стороны, пермеабилизация мембран способствует доставке в клетку соединений, включая макромолекулы и лекарственные вещества. В зависимости от условий, пермеабилизация может приводить к процессам, которые имеют физиологическое значение (осцилляции ионных потоков через мембрану), так и к патологическим, таким как гибель клетки. Все эти процессы вызывают необходимость в более глубоком изучении механизмов данных процессов. В последние годы все больше внимания уделяется именно тому, как влияют жирные кислоты на мембраны и в какое состояние они могут приводить липиды биологических мембран, что и является актуальностью данного исследования. Полученные данные помогают расширить и углубить представление о механизме влияния липидных мембран при изменении их фазового состояния, а также возможности реализации данного процесса в клеточных мембранах в норме и патологии. В настоящее время показано, что жирные кислоты и митохондриальная пора вовлечены в индукцию ряда патофизиологических явлений: апоптоза, ишемии, нейродегенеративных заболеваний, диабета и других. Недостаточная изученность указанной проблемы, недостаток информации в широких кругах и ее большая значимость в практике биологов, биофизиков и биохимиков определило тему исследования: Влияние жирных кислот на биологические мембраны.
Объект исследования: Жирные кислоты
Цель работы: заключается в том, выяснить основные механизмы влияния липидов на различные биологические мембраны живого организма и изучение их действия при различных состояниях мембран. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи: Охарак...
Открыть главуЛипиды биологических мембран
Основные липидные компоненты биологических мембран представлены фосфолипидами, гликолипидами и стеринами. Каждая группа данных липидов находится в больших количествах в разнообразных соединениях. К примеру, на мембране эритроцита человека содержится ...
Заключение
Рассмотрев проблему исследования с разных сторон, можно сказать, что липиды оказывают существенное влияние на состояние биологических мембран и то, что жирные кислоты присутствуют во всех биологических мембранах организма и выполняют множество функций в клетке. Стоит отметить и то, что они участвуют в энергетическом метаболизме, метаболизме липидов и регулирует ряд участия ферментов, свободные жирные кислоты влияют на проницаемость биологической мембраны. Одной из основных их свойств является избирательная проницаемость, благодаря которой не все ионы и различные соединения могут попадать внутрь клетки и внутриклеточные органеллы. В ходе проведенной работы, были обозначены следующие выводы: Биологические мембраны состоят из двойного слоя фосфолипидных молекул и то, что структурную основу любой биологической мембраны, как целой системы составляет фосфолипидный бимолекулярный слой. Биологические мембраны разных типов клеток различаются, как по химическому составу, так и по содержанию белков, гликопротеинов, липидов, а соответственно и рецепторов. Поэтому каждый тип клеток строго индивидуален и эта особенность определяется, в основном, гликопротеинами. Липиды – это основной строительный материал, из которого формируются клеточные мембраны. Сложность, многообразие и изменчивость липидного состава мембран позволяет сделать вывод о том, что они участвуют также в регуляции важнейших мембранных процессов. Биологические мембраны состоят из билипидного слоя, который является основным элементом их структуры. В зависимости от условий (формы молекул, температуры, концентрации) липиды в воде могут образовывать фазы. При образовании их меняется жидностное состояние мебраны, но при этом сохраняется билипидная структура. Жирные кислоты влияют на проницаемость биологических мембран и жирные кислоты могут, меняют проницаемость билипидного слоя мембран
Список литературы
Абрамзон А.А., Гаев Г.М. (1979) Поверхностно-активные вещества. Справочник. Антоненко Ю.Н., Аветисян А.В., Бакеева Л.Е., Черняк Б.В., Чертков В.А., Домнина Л.В., Иванова О.Ю., Изюмов Д.С., Хайлова Л.С., Клишин С.С., Коршунова Г.А., Лямзаев К.Г., Мунтян М.С., Непряхина O.K., Пашковская АА, Плетюшкина О.Ю., Пустовидко А.В., Рогинский В.А., Рокитская Т.П., Рууге, Э.К., Сапрунова, В.Б., Северина И.П., Симонян Р.А, Скулачев И.В., Скулачев М.В., Сумбатян Н.В., Свиряева И.В., Ташлитский В.Н., Васильев Ю.М., Высоких М.Ю., Ягужинский Л.С., Замятнин А.А. (мл.), Скулачев В.П. (2008) Производное пластохинона, адресованное в митохондрии, как средство, прерывающее программу старения 1. Катионные производные пластохинона: синтез и исследование in vitro. Биохимия, 73, 1589-1606. Антонов В. Ф., Эволюция липидных пор в бислое при фазовом переходе липидов // Проблемы регуляции в биологических системах / Под общей ред. А. Б. Рубина. – М.-Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006 Антонов В.Ф. (1998) Липидные поры: Стабильность и проницаемость мембран. Соросовский Образовательный журнал, 10, 10-17. Белослудцев К.Н., Дубинин М.В., Белослудцева Н.В., Миронова Г.Д. (2019) транспорт ионов Са2+ в митохондриями: механизмы, молекулярные структуры и значение для клетки. Биохимия, 2019.-N 6.-С. 84, 759 Вавилова Т.П., Биологическая химия. Биохимия полости рта: учебник / Т.П. Вавилова, А.Е. Медведев. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 560 с Геннис Р. (1997) Биомембраны: молекулярная структура и функции. Мир, Москва. Заводник И.Б., Лапшина Е.А., Брышевска М. (1995) Эффект свободных жирных кислот на состояние липидного и белкового компонентов мембран. Биол. мембраны, 12(5), 516-523. Самарцев В.Н. (2000) Жирные кислоты как разобщители окислительного фосфорилирования. Биохимия, 65, 991-1005. Самуилов В.Д., Олескин А.В., Лагунова Е.М. (2000) Программируемая клеточная смерть. Биохимия, 65, 1029-1046. Северин Е.С., Биохимия: учебник / Под ред. Северина Е.С. - 5-е изд., испр. и доп. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 768 с Ремизов А.Н., Медицинская и биологическая физика: учебник / А.Н. Ремизов. - 4-е изд., испр. и перераб. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 656 с. Пилат Т.Л., Детоксикационное питание / Пилат Т.Л., Кузьмина Л.П., Измерова Н.И. под ред. Т.Л. Пилат - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 688 с Alteration of surface properties of dipalmitoyl phosphatidylcholine by benzo purene: a model of pulmonary effects of diesel exhaust inhalation/ J Biomed Nanotechnol 2012 Oct; 8 (5): 818-25 Busto J.V., García-Arribas A.B., Sot J., Torrecillas A., Gomez-Fernandez J.C., Goni F.M., Alonso A. (2014) Lamellar gel (lβ) phases of ternary lipid composition containing ceramide and cholesterol. Biophys. J., 106(3), 621-630. Jespersen H., Andersen J.H., Ditzel H.J., Mouritsen O.G. (2012 Lipids, curvature stress, and the action of lipid prodrugs: free fatty acids and lysolipid enhancement of drug transport across liposomal membranes. Biochimie, 94, 2–10. Kantor H.L., Prestegard J.H. (1978) Fusion of phosphatidylcholine bilayer vesicles: role of free fatty acid. Biochemistry, 17(17), 3592-3597. Kamp F., Zakim D., Zhang F., Noy N. and Hamilton J.A. (1995) Fatty acid flip-flop in phospholipid bilayers is extremely fast. Biochemistry, 34, 11928-11937. Kamp F. and Hamilton J.A. (1992) pH gradients across phospholipid membranes caused by fast flip-flop of un-ionized fatty acids. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 11367-11370. Kamp F., and Hamilton J.A. (1993) Movement of fatty acids, fatty acid analogues, and bile acids across phospholipid bilayers. Biochemistry, 32, 11074-11086. Langner M., Hui S. (2000) Effect of free fatty acids on the permeability of 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine bilayer at the main phase transition. Biochim. Biophys. Acta, 1463(2), 439-447. Marsh D., Watts A., Knowles P.F. (1976) Evidence for phase boundary lipid. Permeability of Tempo-choline into dimyristoylphosphatidylcholine vesicles at the phase transition. Biochemistry, 15(16), 3570-3578. Muranushi N., Takagi N., Muranishi S. and Sezaki H. (1981) Effect of fatty acids and monoglycerides on permeability of lipid bilayer. Chem. Phys. Lipids, 28, 3, 269-79. Onuki Y., Morishita M., Chiba Y., Tokiva S. and Takayama K. (2006) Docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid induce changes in the physical properties of a lipid bilayer model membrane. Chem. Pharm. Bull. (Tokyo), 54, 1, 68-71. Ortiz A., Gomez-Fernandez J.C. (1987) A differential scanning calorimetry study of the interaction of free fatty acids with phospholipid membranes. Chem. Phys. Lipids, 45, 75–91. Sanders R.J. Evidence for two enzymatic pathways for ω-oxidation of docosanoic acid in rat liver microsomes / Sanders R.J., Ofman R., Valianpour F., Kemp S., Wanders R.J. // J. Lipid. Res. –2005. – Vol. 46. – P. 1001–1008. Sensing phosphatidylserine in cellular membranes. Sensors (Basel) 2011; 11 (2): 1744-55. Epub 2011 Jan 28 Thin phosphatidylcholine films as background surfaces with further possibilities of functionalization for biomedical applications. Colloids Surf B Biointerfaces 2012 Jun 28; 101: 189-195.
