Miseller amfipatik molekül, yüzlerce ile oluşturulan sabit bir küresel yapılardır, yani bir polar (hidrofilik) ile karakterize edilen molekülleri ve polar olmayan bölgesi (hidrofobik). Onları oluşturan moleküller gibi, miseller de güçlü bir hidrofobik merkeze sahiptir ve yüzeyleri hidrofilik polar gruplarla "astarlanmıştır".
Çoğu durumda, bir grup amfipatik molekülün suyla karıştırılmasından kaynaklanırlar, bu nedenle birçok molekülün hidrofobik bölgelerini bir arada "stabilize etmenin" bir yoludur, bu da etkinin neden olduğu bir gerçektir. hidrofobik ve van der Waals kuvvetleri tarafından organize edildi.
Miselin yapısal şeması (Kaynak: Orijinal İngilizce: SuperManu. İspanyolca: AngelHerraez / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), Wikimedia Commons aracılığıyla)
Hem deterjanlar hem sabunlar, hem de belirli hücresel lipitler, yağ emilimi ve yağda çözünen maddelerin taşınması açısından en azından hayvanlarda işlevsel bir ilgiye sahip olan miseller oluşturabilir.
Canlı hücreler için en bol ve önemli lipid sınıflarından biri olan fosfolipidler, belirli koşullar altında lipozomlar ve çift tabakalara ek olarak misel yapılar oluşturabilir.
Miseller ayrıca bir apolar ortamda da oluşturulabilir ve bu durumda "ters miseller" olarak adlandırılırlar, çünkü onları oluşturan amfipatik moleküllerin polar bölgeleri, apolar kısımlar ortam ile doğrudan temas halindeyken hidrofilik merkezde "gizlidir". onları içeren.
yapı
Miseller, amfipatik moleküllerden veya başka bir deyişle, hidrofilik bir bölgeye (su benzeri, polar) ve başka bir hidrofobik bölgeye (su itici, apolar) sahip moleküllerden oluşur.
Bu moleküller arasında örneğin yağ asitleri, herhangi bir deterjanın molekülleri ve hücre zarlarının fosfolipidlerinden bahsedilebilir.
Hücresel bağlamda, bir misel genellikle, polar karboksil grupları agregatın yüzeyine doğru maruz kalan yağ asitlerinden (değişken uzunlukta) oluşurken, hidrokarbon zincirleri hidrofobik bir merkezde "gizlenir" ve böylece bir az ya da çok küresel yapı.
Hücreler için büyük önem taşıyan diğer amfipatik moleküller olan fosfolipidler, "hidrofobik kuyruklarını" oluşturan iki yağ asidi zinciri büyük boyutta olduğundan ve herhangi bir biçimde paketlemeyi zorlaştırdığından, genellikle misel oluşturamazlar. küresel.
Sulu ortamın aracılık ettiği bir misel oluşumu (Kaynak: Jwleung / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) Wikimedia Commons aracılığıyla)
Bunun yerine, bu moleküller sulu bir ortam içindeyken, çift katmanlara (bir sandviçe benzer) "yuva yaparlar"; yani ortama doğru maruz kalan "yüzeylerin" her birinin gliserole bağlı grupların kutup başlarından oluştuğu ve sandviçin "dolgusunun" hidrofobik kuyruklardan (esterlenen yağ asitleri) oluştuğu daha düz yapılarda gliserol iskeletinin diğer iki karbonu).
Bir fosfolipidin bir misel oluşumuna katılmasının mümkün olmasının tek yolu, iki yağlı asit zincirinden birinin hidrolizle çıkarılmasıdır.
organizasyon
Bir miselde, belirtildiği gibi, "merkez", onları oluşturan moleküllerin polar olmayan kısımlarını ayırır ve onları sudan izole eder.
Bir miselin merkezi bölgesi, daha sonra, yarıçap ölçüsünün amfipatik olmayan moleküllerin tamamen uzatılmış zincirlerinden% 10 ila 30 daha küçük olduğu sıvı benzeri özelliklere sahip oldukça düzensiz bir ortamdan oluşur. moleküler kompleks ile ilişkili.
Benzer şekilde, bir miselin yüzeyi homojen değil, daha ziyade "pürüzlü" ve heterojendir; bunlardan bazı nükleer manyetik rezonans çalışmaları, kurucu monomerlerin polar kısımları tarafından yalnızca üçte birinin kaplandığını göstermektedir.
fonksiyon
Misellerin hem doğada hem de endüstride ve araştırmada çok önemli işlevleri vardır.
Doğadaki işlevleri ile ilgili olarak, bu moleküler agregalar, yağların (monogliseridler ve yağ asitleri) bağırsaktan absorpsiyonu için özellikle önemlidir, çünkü gıda ile alınan yağ moleküllerinden farklı boyutlarda ve kompozisyonlarda miseller oluşturulabilir ve bunları bağırsak zarının hücrelerinin içinde, emilimini mümkün kılar.
Miseller ayrıca diyet yoluyla elde edilen kolesterolün (başka bir hücresel lipid sınıfı) ve bazı sözde "yağda çözünen" vitaminlerin taşınmasında da işlev görürler, bu nedenle apolar özelliklere sahip ilaçların taşınması ve uygulanması için farmakolojik olarak da kullanılırlar.
Kişisel hijyen veya farklı yüzey türlerini temizlemek için günlük olarak kullanılan deterjanlar ve sabunlar, sulu bir çözelti içindeyken misel oluşturabilen lipit moleküllerinden oluşur.
Bu miseller, bir rulmandaki küçük toplar gibi davranarak sabunlu solüsyonlara kaygan kıvam ve yağlama özelliklerini verir. Çoğu deterjanın etkisi büyük ölçüde misel üretme yeteneklerine bağlıdır.
Membran proteinlerinin araştırılması ve çalışılmasında, örneğin, deterjanlar, membranların karakteristik çift katmanlarını oluşturan lipidlerin hücre lizatlarını "saflaştırmak" ve ayrıca integral membran proteinlerini hidrofobik bileşenlerden ayırmak için kullanılır. bunun.
Eğitim
Özellikle deterjanlarda misel yapıların oluşumunu anlamak için biraz soyut bir kavramı hesaba katmak gerekir: kritik misel konsantrasyonu veya CMC.
Kritik misel konsantrasyonu, misellerin oluşmaya başladığı amfipatik moleküllerin konsantrasyonudur. Bu moleküllerin konsantrasyonundaki bir artışın sadece misellerin sayısındaki artışla sona ereceği ve altında bunların tercihen onları içeren sulu ortamın yüzeyindeki katmanlar halinde düzenlendiği bir referans değerdir. .
Bir misel ile fosfolipidlerin oluşturduğu çift katman arasındaki farklar ve benzerlikler (Kaynak: 31 Mart 2003: Kullanıcı: Stephen Gilbert, 31 Mart 2003: Kullanıcı: Stephen Gilbert, 27 Aralık 2004: Kullanıcı: Quadell, çeviri Kullanıcı: imartin6 / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/), Wikimedia Commons aracılığıyla)
Bu nedenle, misellerin oluşumu, yüzey aktif maddelerin "amfifilikliğinin" doğrudan bir sonucudur ve yapısal özelliklerine, özellikle polar ve apolar gruplar arasındaki şekil ve boyut ilişkisine büyük ölçüde bağlıdır.
Bu anlamda, serbest yağ asitleri, lizofosfolipidler ve sodyum dodesil sülfat ( SDS).
Misel oluşumunun bağlı olduğu diğer iki parametre şunlardır:
- Sıcaklık: Misel oluşumunun daha yüksek olduğu sıcaklık olan kritik misel sıcaklığı (CMT) da tanımlanmıştır.
- İyonik güç: her şeyden önce iyonik tip deterjanlar veya yüzey aktif maddeler için önemlidir (polar grubu yüklüdür)
Referanslar
- Hassan, PA, Verma, G. ve Ganguly, R. (2011). 1 Yumuşak Malzemeler À Özellikler ve Uygulamalar. Fonksiyonel Malzemeler: Hazırlama, İşleme ve Uygulamalar, 1.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, Bretscher, A.,… & Matsudaira, P. (2008). Moleküler hücre biyolojisi. Macmillan.
- Luckey, M. (2014). Membran yapısal biyolojisi: biyokimyasal ve biyofiziksel temellerle. Cambridge University Press.
- Nelson, DL ve Cox, MM (2009). Lehninger biyokimya prensipleri (s. 71-85). New York: WH Freeman.
- Tanford, C. (1972). Misel şekli ve boyutu. Fiziksel Kimya Dergisi, 76 (21), 3020-3024.
- Zhang, Y., Cao, Y., Luo, S., Mukerabigwi, JF ve Liu, M. (2016). Nanopartiküller, kanser için kombinasyon terapisinin ilaç dağıtım sistemleri olarak. Nanobiyomateryaller in Cancer Therapy (s. 253-280). William Andrew Yayınları.