Молекулярная организация биологических мембран

Первые представления о липидной природе биологических мембран относят к 1899 г. (Э. Овертон). В 1925 г. голландские ученые Э. Гортер и Ф. Грендел ь выдвинули представление о липидном бислое как о полупроницаемом барьере, окружающем клетку. Представление о том, что с мембранами связаны белки, впервые в 1935 г. высказал Дж. Даниелли. В том же 1935 г. Дж. Даниелли совместно с X. Давсоном выдвинули гипотезу об общем принципе структурной организации клеточных мембран как трсхслойной структуре — своеобразном сендвиче, где двойной слой ориентированных одинаковым образом липидных молекул заключен между двумя слоями глобулярного белка, формирующего границу мембраны с водой. Развитие техники электронной микроскопии, совершенствование электрофоретических методов позволило выявить более сложную картину структурной организации биологических мембран. Таким образом, к началу 70-х гг. накопилось достаточно много новых фактов, на основании которых С. Дж. Синджер и Л. Г. Николсон предложили новую модель молекулярной организации биологических мембран, получившую название жидкостно-мозаичной модели. В соответствии с этой моделью структурной основой биологических мембран является липидный бислой, в котором углеводородные цепи молекул фосфолипидов находятся в жидкокристаллическом состоянии. В липидный бислой погружены и встроены молекулы белков, способные передвигаться в мембране. Следовательно, мембраны не являются системами, состоящими из жесткофиксированных элементов; жидкостно-мозаичная модель представляет мембрану как «море» жидких липидов, в котором плавают «айсберги» белков (рис. 22.1).