Строение мембраны. Липиды.

Твердые предметы могут быть гидрофильными - смачивающимися водой (" фила" - " любовь") или гидрофобными - не смачивающимися водой (" фобос" - " страх"). Определяется это так: на пластинку, изготовленную из интересующего нас вещества, капаем небольшую капельку воды. На гидрофобной поверхности капелька собирается в шарик, на гидрофильной - растекается (рис.17). Тонкая трубочка (капилляр) из гидрофильного вещества втягивает в себя воду. Капилляр из гидрофобного вещества вода как бы старается покинуть. Причина этих явлений в том, что молекулы воды притягиваются, во-первых, друг к другу (это притяжение мешает капельке воды мгновенно разлететься на молекулы), а во-вторых, к молекулам твердого тела. Если первая сила больше второй, то капелька воды собирается в шарик, " отлипая" от твердой поверхности (т.е. данная поверхность гидрофобная). Если первая сила меньше второй, то капелька воды начинает растекаться по твердой поверхности (т.е. данная поверхность - гидрофильная).

Рис. 17. На гидрофобной поверхности (парафин) капелька воды собирается в шарик, на гидрофильной (стекло) - растекается. Тонкая трубочка из гидрофильного вещества втягивает в себя воду. Капилляр из гидрофобного вещества вода как бы старается покинуть. Рис. 18. Молекула липида из клеточной мембраны

Мембрана клетки состоит из многих разных молекул. Большинство из них - молекулы липидов (рис. 18). Молекула липида состоит из гидрофильной " головки" и двух гидрофобных " хвостов". В воде " головки" разных липидных молекул слегка отталкиваются друг от друга, а " хвосты" слипаются друг с другом (вообще гидрофобные предметы в воде склонны слипаться друг с другом, при этом площадь соприкосновения с водой каждого из них уменьшается).

! Подробнее о липидах.

На рис. 18 а) изображены молекулы глицерина, спирта инозитола, фосфорной кислоты и двух разных жирных кислот. Если соединить их друг с другом так, как показано на рис. 18б, получится липидная молекула, реально встречающаяся в мембранах некоторых клеток (подобные реакции называют реакциями дегидратации, то есть реакциями отделения воды).

? Как Вы думаете, почему гидрофобные предметы в воде слипаются друг с другом?

? Подумайте, в каком положении будут находиться на поверхности воды одиночные липидные молекулы? А как будет выглядеть на поверхности воды пленка из молекул липидов толщиной в две молекулы?

Рис. 19. Срез клеточной мембраны.

В мембране, кроме липидов, имеется большое количество молекул белков (рис. 19). Одни из них погружены в двойной слой липидов, другие прикреплены к головкам липидов и целиком находятся либо снаружи, либо внутри клетки. Наружная поверхность клеточной мембраны отличается от внутренней: здесь к головкам липидов и к белкам прикреплены короткие цепочки из остатков моносахаридов - олигосахариды. Все вместе они образуют на поверхности клетки " сахарную шубу" - гликокаликс.

? Как вы думаете, какие участки поверхности белковых молекул на рис. 19 гидрофильны, а какие - гидрофобны?