СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Пачка бимолекулярных листков вызывает дифракцию пучка рентгеновских лучей

Итак, один конец таких фосфолипидных молекул обладает гидрофильными свойствами, то есть притягивается молекулами воды, а другой — гидрофобными, т. е. не притягивается ими. При определенных условиях чистые фосфолипиды принимают упорядоченную ориентацию, при которой их молекулы лежат параллельно друг другу, так что их гидрофильные концы находятся на одной поверхности, а гидрофобные — на другой. Образующиеся при этом листки соединяются в пары, причем их гидрофобные, или неполярные, поверхности обращены навстречу друг другу. Такая пара известна под названием бимолекулярного листка. Общая упорядоченная структура представляет собой пачку из многих листков.

Подобно любой другой упорядоченной молекулярной структуре, пачка бимолекулярных листков вызывает дифракцию пучка рентгеновских лучей; пользуясь этим свойством, можно выяснить подробности молекулярного строения. Еще задолго до изобретения электронного микроскопа методы, основанные на дифракции рентгеновских лучей, помогли узнать много нового о строении упорядоченных липидов. Рентген-дифракционный анализ позволил подсчитать толщину каждого бимолекулярного листка, содержащего смешанные липиды типа тех, которые легко экстрагируются из нервных волокон; она равна приблизительно 65 ангстремам.

Ряд исследователей, в частности Фрэнсис О. Шмитт, Р. Бэр и Г. Кларк, изучали миелиновую оболочку нерва методом дифракции рентгеновских лучей. Они нашли в радиальном направлении повторяющуюся единицу толщиной 170—185 ангстремов. Поскольку вещество состоит как из липидных, так и из белковых молекул, то повторяющаяся структура не может, конечно, содержать более двух бимолекулярных листков. В этом промежутке хватило бы также места и для нескольких слоев тангенциально ориентированных белковых молекул. В таком положении их толщина достигала бы всего около 15 ангстремов. Отсюда группа исследователей во главе со Шмиттом сделала вывод, что миелин состоит из бимолекулярных липидных листков, чередующихся с белковыми слоями.

На этой точке исследования остановились, пока не был изобретен электронный микроскоп. Он позволил непосредственно наблюдать структуры чистого фосфолипида, а также миелина, о которых раньше можно было судить лишь на основании рентгеноструктурного анализа. На первой электронной микрофотографии фосфолипидов с упорядоченной структурой (получена Шмиттом и Герен-Узман) были видны чередующиеся темные и светлые слои. Ширина каждого слоя в отдельности была меньше уже известной длины молекулы фосфолипида; следовательно, каждый темный слой, по-видимому, представляет собой одну, а каждый светлый—другую часть молекулы фосфолипида. Тогда встал вопрос: какими частями молекулы— гидрофильными или гидрофобными — образован темный слой? Чтобы получить ответ на этот вопрос, я обрабатывал фосфолипиды водой и рассматривал их под микроскопом. Проникнув в вещество, вода распространяется только между полярными поверхностями отдельных молекулярных листков. Под электронным микроскопом можно было увидеть, как вода расщепила каждый плотный слой надвое, но оставила без изменения светлые слои. Следовательно, темный слой представляет собой полярные поверхности бимолекулярных листков, а светлый — гидрофобные углеводородные цепи. Эти точка зрения была недавно подтверждена работой У. Стекениуса.

Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика