Самодиффузия воды в ориентированных липидных бислоях

• Автор: Рудакова, Майя Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ГЛАВА 1. СТРОЕНИЕ ЛИПИДНОГО БИСЛОЯ, ПОДВИЖНОСТЬ МОЛЕКУЛ В ЛИПИДНЫХ БИСЛОЯХ

1 Л. Состав и структура биологических мембран. Липидный бислой. Фазовые состояния бислоя

1.1.1. Строение и фазовые состояния биологических мембран

1.1.2. Модельные биомембраны

1.2. Молекулярная подвижность липидов в биомембранах

1.2.1. Локальная подвижность молекул липидов в биомембранах

1.2.2. Трансляционная подвижность молекул липидов в биомембранах

1.3. Состояние и подвижность молекул воды в бислойных липидных системах

1.3.1. Взаимодействие воды с липидами. Типы воды. Локальная и трансляционная подвижность воды

1.3.2. Транспорт воды и малых молекул через липидный бислой. Проницаемость бислоя

1.3.3. Влияние состава и состояния липидного бислоя на молекулярную подвижность воды
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля - метод исследования самодиффузии молекул
2.2. Методы ЯМР спектроскопии, ЯМ-релаксометрии и интерференционной микроскопии

2.3. Основные характеристики аппаратуры. Методики и подходы, использованные для измерений
2.4. Характеристики объектов исследования. Приготовление ориентированных модельных биомембран
2.5. Особенности измерения латеральной самодиффузии липидов и самодиффузии воды в ориентированных биомембранах
ГЛАВА 3. СОСТОЯНИЕ ИСАМОДИФФУЗИЯ ВОДЫ В ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ ЛИПИДНЫХ
МУЛЬТИБИСЛОЯХ
3.1. Самодиффузии воды вдоль и поперек липидного бислоя
3.2.1 Форма диффузионных затуханий стимулированного спинового эхо в ориентированных липидных бислоях
3.2.2 Зависимость формы диффузионных затуханий и коэффициентов самодиффузии от времени диффузии
3.2.3. Зависимость значения коэффициента трансбислойной самодиффузии воды от состояния липидного бислоя
3.2.4. СОКЕ-анализ диффузионных затуханий, содержащих информацию о трансбислойной самодиффузии воды
3.2. Структура ориентированных липидных мультибислоев по данным ЯМР с ИГМП
3.3. Определение проницаемости липидного бислоя
3.3.1 Оценка проницаемости на основе модели полупроницаемых
пластин (модель Таннера)
3.3.2. Оценка проницаемости на основе моделей «динамических мембранных пор» и «растворение-диффузия»

ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМ САМОДИФФУЗИИ ВОДЫ ЧЕРЕЗ ЛИПИДНЫЕ БИСЛОИ. ВЛИЯНИЕ ГИДРАТАЦИИ, ТЕМПЕРАТУРЫ И СОСТАВА БИСЛОЯ НА ТРАНСБИСЛОЙНУЮ САМОДИФФУЗИЮ МОЛЕКУЛ ВОДЫ
4.1. Влияние степени гидратации и температуры на транспортные характеристики ориентированных липидных бислоев
4.1.1. Влияние степени гидратации на самодиффузию воды в липидных бислоях
4.1.2. Влияние температуры на самодиффузию воды в липидных бислоях
4.2. Самодиффузия в многокомпонентных и модифицированных липидных бислоях
4.2.1. Самодиффузия воды в липидных бислоях в присутствии стеринов:
4.2.1.а. Самодиффузия воды и проницаемость ориентированных мультибислоев на основе ненасыщенных липидов в присутствии
стеринов
4.2.1.6. Присутствие стеринов и степень гидратации, как два конкурирующих фактора, определяющих упорядоченность бислоя
4.2.2. Взаимодействие эфиров фосфоновой кислоты с биомембраной и их влияние на самодиффузию в липидных бислоях
4.2.3. Влияние полиакриловой кислоты на транспортные свойства модельной биомембраны
ВЫВОДЫ
Благодарности
ЛИТЕРАТУРА

величина которого определяется соседними к данному ядру ядерными и электронными моментами и токами. Выделяют два механизма ЯМ релаксации. Первый обусловлен обменом энергии между спинами и их окружением (решеткой) и потому называется спин-решеточной ЯМ релаксацией; его характеризует величина времени 7). Второй механизм вызван взаимодействиями спинов между собой, его называют спин-спиновой релаксацией с характерным временем Т2 [40].
Блох с соавторами показали, что движение вектора макроскопической
намагниченности М во внешнем магнитном поле Я = #0 + Я[ можно описать с помощью феноменологических дифференциальных уравнений, включающих в себя релаксационные слагаемые, которые содержат характеристические времена 7) и Т2. В проекциях макроскопической намагниченности на оси прямоугольной системы координат хуг, ось Oz
которой совпадает с направлением Я0 , данные уравнения имеют следующий вид:
^ = г(муН0+МгН1та0()-^-,
йМу . . Му (2.9)
= у{МхН1 со5й)(,1 -МХН0)

—— = -у(мхН1 Шй)01 + МЯ] соэй)^)-^-1—
л г,
здесь Мо - равновесное значение намагниченности. Таким образом, согласно уравнениям Блоха, компоненты намагниченности Мх и Му постепенно с течением времени стремятся к нулю, а М2 - к Мо. Времена 7) и Т2 часто называют временами продольной и поперечной релаксации соответственно, поскольку они определяют скорость релаксационного спада компонент намагниченности, направленных параллельно (М2) и перпендикулярно (Мх,
Му) полю Н0. При некоторых ограничивающих условиях уравнения (2.9) могут быть решены аналитически, что в определенной степени позволяет предсказывать результаты ЯМР-экспериментов. Знание релаксационных характеристик для исследуемой системы является необходимым условием