Консистенция мембраны зависит от температуры. При физиологической температуре мембрана, как правило, находится в жидкостном состоянии, сохраняя при этом общую упорядоченность структуры, хотя отдельные ее части обладают свободой движения. при понижении температуры подвижность плоской мембраны уменьшается и мембрана переходит в состояние “кристаллического геля”.
Этот переход зависит от химического состава. При этом важное значение имеют следующие параметры:
1. Длина цепи жирной кислоты. Жирная кислота с длинной цепью обладает более высокой подвижностью, чем жирная кислота с короткой цепью. С увеличением длины на группы температура фазового перехода увеличивается примерно на
2. Степень насыщения жирных кислот. Если пленка состоит из смеси насыщенных и ненасыщенных фосфолипидов, то в месте расположения двойных связей нарушается порядок, т.к. не будет соблюдаться строго параллельное расположение цепей. Поэтому пленки из насыщенных и ненасыщенных цепей при этой же температуре более жидкие чем пленки, построенные из одних только насыщенных цепей. При увеличении степени насыщенности температура фазового перехода понижается.
3. Присутствие и распределение холестерина в мембране. Холестерин относится к так называемым простым липидам; это липидное соединение, которое является отличительной составной частью многих мембран.
4. Процентного содержания воды в системе. Тф.п. липидов в безводном состоянии много выше, чем для диспергированных в воде липидов.
При фазовом переходе в мембранах изменяются скачком энтропия и ее объем, т.е. объем и энтропия системы, являющиеся первыми производными свободной энергииипретерпевают разрыв в точке фазового перехода.
Для перехода первого порядка deltaG = 0 в то время как объем и энтропия меняются. С этой точки зрения любые фазовые переходы в липидах сопровождаются изменениями энтропии и объема, являются переходами первого рода.
Изменение свободной энергии в изотермическом процессе.
Фазовый переход происходит при постоянной температуре с поглощением теплоты. Таким образом, для перехода первого рода характерно наличие скрытой теплоты перехода.
Плавление жирнокислотных цепей при фазовом переходе обусловлено вращательной изомеризацией. Наименьшей энергией обладает транс-, а наибольшей – цис-конфигурация.
Гош конформации (гош(+) и гош(–); поворот на относительно транс-конформации) сравнительно мало превышает по энергии транс-конформацию но эти состояния разделяет энергетический барьер высотой