+3 (067)191-27-92
+3 (063)373-65-33

Холестерин и проницаемость

Холестерин и проницаемостьНа основании экспериментальных данных можно рассчитать AG и АН при увеличении содержания холестерина в мембране. При увеличении отношения холестеринфосфолипид от 0,35 до 0,95 свободная энергия активации диффузии AG возрастает на 2 кДжмоль, а при дальнейшем его увеличении от 0,95 до 2,54 еще на 1,6 кДжмоль. В то же время, по данным той же работы, аррениусовская энергия активации (АН) снижается в присутствии холестерина на величину 15 и 10 кДжмоль соответственно для увеличения отношения холестерин фосфолипид от 0,36 до 0,95 и от 0,95 до 2,54. Сопоставив эти данные, получаем, что увеличение содержания холестерина в мембране резко снижает энтропию активации диффузии: величина TAS уменьшается на 17 кДжмоль при изменении его содержания с 0,95 до 2,54. Таким образом, снижение аррениусовской энергии активации диффузии в присутствии холестерина обусловлено резким снижением энтропии активации и происходит параллельно с возрастанием свободной энергии процесса.

Физические причины уменьшения энтропии активации в присутствии холестерина понятны: диффузия приводит к локальному сжатию бислоя и тем самым к повышению степени упорядоченности, как бы к «кристаллизации» мембраны.

Если такая «кристаллизация» происходит из состояния значительной неупорядоченности жирнокислотных цепей, т. е. из жидкого состояния, то возрастание энтропии велико; если же исходное состояние уже было упорядоченным, то возрастание энтропии мало.

Наличие воды в липидной фазе имеет решающее значение для многих важнейших свойств мембраны. Прежде всего осмотическое поведение мембранных структур клетки, а следовательно, осмотические явления в тканях и осморегуляция в органах определяются различием в проницаемости мембраны для воды и растворенных веществ, включая электролиты.

Далее, скорость осмотических ответов клетки и клеточных структур прямо зависит от скорости проникновения воды через мембраны.