و المذيلات هي هياكل كروية مستقرة شكلتها مئات من الجزيئات متقابلة الزمر، أي الجزيئات التي تتميز بها القطبي (محبة للماء) والمنطقة غير القطبية (مسعور). مثل الجزيئات التي تتكون منها ، تمتلك المذيلات مركزًا كارهًا للماء بشدة وسطحها "مبطّن" بمجموعات قطبية محبة للماء.
إنها تنتج ، في معظم الحالات ، عن خلط مجموعة من الجزيئات الأمفيباثية بالماء ، لذا فهي طريقة "لتثبيت" المناطق الكارهة للماء للعديد من الجزيئات معًا ، وهي حقيقة مدفوعة بالتأثير كارهة للماء وتنظمها قوات فان دير فال.
المخطط الهيكلي للميكيل (المصدر: اللغة الإنجليزية الأصلية: SuperManu. الأسبانية: AngelHerraez / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) عبر ويكيميديا كومنز)
كل من المنظفات والصابون ، بالإضافة إلى بعض الدهون الخلوية ، يمكن أن تشكل المذيلات ، التي لها صلة وظيفية ، على الأقل في الحيوانات ، من وجهة نظر امتصاص الدهون ونقل المواد القابلة للذوبان في الدهون.
يمكن أن تتكون الفوسفوليبيدات ، وهي واحدة من أكثر فئات الدهون وفرة وأهمية للخلايا الحية ، في ظل ظروف معينة ، بالإضافة إلى الجسيمات الشحمية والطبقات الثنائية ، هياكل micellar.
يمكن أن تتشكل الميسيلات أيضًا في وسط قطبي وفي هذه الحالة تسمى "المذيلات العكسية" ، نظرًا لأن المناطق القطبية للجزيئات الأمفيباثية التي تشكلها تكون "مخفية" في المركز المحب للماء بينما الأجزاء القطبية على اتصال مباشر بالوسط. الذي يحتوي عليهم.
بناء
تتكون الميسيلات من جزيئات أمفيباثيك أو ، بعبارة أخرى ، جزيئات لها منطقة محبة للماء (تشبه الماء ، قطبية) ومنطقة أخرى كارهة للماء (طاردة للماء ، قطبية).
من بين هذه الجزيئات يمكن ذكر الأحماض الدهنية وجزيئات أي منظفات و phospholipids لأغشية الخلايا ، على سبيل المثال.
في السياق الخلوي ، تتكون الميلي عادة من الأحماض الدهنية (ذات الطول المتغير) ، والتي تتعرض مجموعات الكربوكسيل القطبية الخاصة بها نحو سطح الركام ، بينما يتم "إخفاء" سلاسل الهيدروكربون في مركز كاره للماء ، وبالتالي تتبنى هيكل كروي أكثر أو أقل.
الفسفوليبيدات ، وهي جزيئات أمفيباثيك أخرى ذات أهمية كبيرة للخلايا ، غير قادرة بشكل عام على تكوين المذيلات ، لأن سلسلتي الأحماض الدهنية التي تشكل "ذيولها الكارهة للماء" تشغلان حجمًا كبيرًا وتجعل أي شكل من أشكال التعبئة صعبًا. كروي.
تشكيل micelle بوساطة البيئة المائية (المصدر: Jwleung / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) عبر Wikimedia Commons)
بدلاً من ذلك ، عندما تكون هذه الجزيئات في وسط مائي ، فإنها "تتجمع" في طبقات ثنائية (تشبه الساندويتش) ؛ أي ، في الهياكل المسطحة ، حيث يتكون كل من "الأسطح" المكشوفة تجاه الوسط من الرؤوس القطبية للمجموعات المرتبطة بالجلسرين ويتكون "حشو" السندويتش من ذيول كارهة للماء (الأحماض الدهنية المؤسترة إلى الكربوني الآخرين من هيكل الجلسرين).
الطريقة الوحيدة التي يمكن بها لمشاركة الفوسفوليبيد في تكوين الميلي هي إزالة إحدى سلسلتي الأحماض الدهنية عن طريق التحلل المائي.
منظمة
في الميسيل ، كما ذكرنا ، يقوم "المركز" بحبس الأجزاء غير القطبية من الجزيئات التي تتكون منها ويعزلها عن الماء.
تتكون المنطقة المركزية للميسيل ، إذن ، من بيئة شديدة الاضطراب ، ذات خصائص تشبه السوائل ، حيث يكون قياس نصف القطر أصغر بنسبة تتراوح بين 10 و 30 ٪ من السلاسل الممتدة بالكامل للجزيئات غير الأمفيباثية. المرتبطة بالمركب الجزيئي.
وبالمثل ، فإن سطح الميسيل ليس متجانسًا ولكنه "خشن" وغير متجانس ، حيث تشير بعض دراسات الرنين المغناطيسي النووي إلى أن ثلثها فقط مغطى بالأجزاء القطبية للمونومرات المكونة.
وظيفة
Micelles لها وظائف مهمة للغاية ، سواء في الطبيعة أو في الصناعة أو في البحث.
فيما يتعلق بوظائفها في الطبيعة ، فإن هذه المجاميع الجزيئية مهمة بشكل خاص لامتصاص الأمعاء للدهون (أحادي الجليسريد والأحماض الدهنية) ، حيث يمكن تشكيل المذيلات ذات الأحجام والتركيبات المختلفة من الجزيئات الدهنية التي يتم تناولها مع الطعام ونقلها إلى داخل خلايا بطانة الأمعاء ، مما يجعل امتصاصها ممكنًا.
تعمل الميسيلات أيضًا في نقل الكوليسترول (فئة أخرى من الدهون الخلوية) المكتسبة من خلال النظام الغذائي وبعض ما يسمى بالفيتامينات "القابلة للذوبان في الدهون" ، وهذا هو السبب في أنها تُستغل أيضًا دوائيًا لنقل الأدوية ذات الخصائص القطبية وإعطاءها.
المنظفات والصابون المستخدمة يوميًا للنظافة الشخصية أو لتنظيف أنواع مختلفة من الأسطح تتكون من جزيئات دهنية قادرة على تكوين المذيلات عندما تكون في محلول مائي.
تتصرف هذه المذيلات مثل الكرات الصغيرة في المحمل ، مما يعطي المحاليل الصابون قوامها الزلق وخصائصها التزييتية. يعتمد عمل معظم المنظفات بشكل كبير على قدرتها على إنتاج المذيلات.
في البحث ودراسة البروتينات الغشائية ، على سبيل المثال ، تُستخدم المنظفات "لتنقية" محلولات الخلية من الدهون التي تشكل الطبقات الثنائية المميزة للأغشية ، وكذلك لفصل بروتينات الغشاء المتكاملة عن المكونات الكارهة للماء. من هذا.
تدريب
لفهم تكوين الهياكل الميسيلار ، خاصة في المنظفات ، من الضروري مراعاة مفهوم مجرد إلى حد ما: التركيز الميسلير الحرج أو CMC.
تركيز micellar الحرج هو تركيز الجزيئات amphipathic الذي يبدأ فيه micelles التكون. إنها قيمة مرجعية فوقها لن تنتهي الزيادة في تركيز هذه الجزيئات إلا بزيادة في عدد المذيلات ، والتي تحتها يتم تنظيمها بشكل تفضيلي في طبقات على سطح الوسط المائي الذي يحتوي عليها..
الاختلافات والتشابهات بين الميسيل والطبقة الثنائية المكونة من الفوسفوليبيدات (المصدر: 31 مارس 2003 في: المستخدم: ستيفن جيلبرت ، 31 مارس 2003 في: المستخدم: ستيفن جيلبرت ، 27 ديسمبر 2004 في: المستخدم: Quadell ، الترجمة المستخدم: imartin6 / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) عبر ويكيميديا كومنز)
وبالتالي ، فإن تكوين المذيلات هو نتيجة مباشرة لـ "برمائية" المواد الخافضة للتوتر السطحي ويعتمد بشكل كبير على خصائصها الهيكلية ، خاصة على علاقة الشكل والحجم بين المجموعتين القطبية والقطبية.
وبهذا المعنى ، يُفضل تكوين الميسيلات عندما تكون مساحة المقطع العرضي للمجموعة القطبية أكبر بكثير من منطقة المجموعة القطبية ، كما يحدث مع الأحماض الدهنية الحرة ، مع الليزوفوسفوليبيدات ومع المنظفات مثل كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS).
معلمتان أخريان يعتمد عليهما تكوين الميلي:
- درجة الحرارة: تم أيضًا تحديد درجة الحرارة الميسيلار الحرجة (CMT) ، وهي درجة الحرارة التي يُفضل تكوين المذيلات فوقها
- القوة الأيونية: وهي ذات صلة ، قبل كل شيء ، بالمنظفات من النوع الأيوني أو المواد الخافضة للتوتر السطحي (التي تحتوي مجموعتها القطبية على شحنة)
المراجع
- حسن ، با ، فيرما ، ج. ، وجانجولي ، ر. (2011). 1 المواد اللينة À الخصائص والتطبيقات. المواد الوظيفية: التحضير والمعالجة والتطبيقات ، 1.
- لوديش ، هـ. ، بيرك ، أ. ، كايزر ، كاليفورنيا ، كريجر ، إم ، سكوت ، إم بي ، بريتشر ، أ. ،… وماتسودايرا ، ب. (2008). بيولوجيا الخلية الجزيئية. ماكميلان.
- لوكي ، م. (2014). البيولوجيا التركيبية الغشائية: مع الأسس البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية. صحافة جامعة كامبرج.
- نيلسون ، DL ، & Cox ، MM (2009). مبادئ Lehninger للكيمياء الحيوية (ص 71-85). نيويورك: WH Freeman.
- تانفورد ، سي (1972). شكل وحجم ميسيل. مجلة الكيمياء الفيزيائية ، 76 (21) ، 3020-3024.
- Zhang، Y.، Cao، Y.، Luo، S.، Mukerabigwi، JF، & Liu، M. (2016). الجسيمات النانوية كنظم لتوصيل الأدوية من العلاج المركب للسرطان. في المواد النانوية في علاج السرطان (ص 253-280). وليام أندرو للنشر.