Ang mga micelles ay matatag na istruktura ng spherical na nabuo ng daan-daang mga molekulang amolohiko, ibig sabihin, mga molekula na nailalarawan ng isang polar (hydrophilic) at nonpolar na rehiyon (hydrophobic). Tulad ng mga molekula na bumubuo sa kanila, ang mga micelles ay may malakas na sentro ng hydrophobic at ang kanilang ibabaw ay "may linya" na may mga pangkat na hydrophilic polar.
Nagreresulta sila, sa karamihan ng mga kaso, mula sa pinaghalong isang grupo ng mga molekulang molekula na may tubig, kaya ito ay isang paraan upang "patatagin" ang mga hydrophobic na rehiyon ng maraming mga molecule nang magkasama, isang katotohanan na hinihimok ng epekto hydrophobic at inayos ng mga puwersa ng van der Waals.
Ang istrukturang pamamaraan ng isang micelle (Pinagmulan: Orihinal na Ingles: SuperManu. Espanyol: AngelHerraez / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Ang parehong mga detergents at sabon, pati na rin ang ilang mga cellular lipids, ay maaaring makabuo ng mga micelles, na may kaugnayan sa pagganap, hindi bababa sa mga hayop, mula sa punto ng pananaw ng pagsipsip ng taba at ang transportasyon ng mga sangkap na natutunaw sa taba.
Ang Phospholipids, isa sa mga pinaka-sagana at mahalagang mga klase ng lipids para sa mga buhay na selula, sa ilalim ng ilang mga kundisyon ay maaaring mabuo, bilang karagdagan sa mga liposome at bilayers, mga istruktura ng micellar.
Ang mga Micelles ay maaari ring mabuo sa isang daluyan ng apolar at sa pagkakataong ito ay tinawag na "reverse micelles", dahil ang mga polar na rehiyon ng mga ampaphathic molecule na bumubuo sa kanila ay "nakatago" sa sentro ng hydrophilic habang ang mga bahagi ng apolar ay nasa direktang pakikipag-ugnay sa medium. na naglalaman ng mga ito.
Istraktura
Ang mga Micelles ay binubuo ng mga ampuleath molekula o, sa madaling salita, mga molekula na mayroong isang hydrophilic region (tulad ng tubig, polar) at isa pang rehiyon ng hydrophobic (water-repellent, apolar).
Kabilang sa mga molekulang ito, ang pagbanggit ay maaaring gawin ng mga fatty acid, mga molekula ng anumang naglilinis at phospholipid ng mga lamad ng cell, halimbawa.
Sa konteksto ng cellular, ang isang micelle ay karaniwang binubuo ng mga fatty acid (na may variable na haba), na ang mga polar carboxyl group ay nakalantad patungo sa ibabaw ng pinagsama-samang, habang ang mga chain ng hydrocarbon ay "nakatago" sa isang hydrophobic center, kaya nagpatibay ng isang higit pa o mas kaunting spherical na istraktura.
Ang Phospholipids, na iba pang mga molamula ng amphipathic na may malaking kahalagahan para sa mga selula, ay karaniwang hindi magagawang bumubuo ng mga micelles, dahil ang dalawang mataba na kadena ng acid acid na bumubuo sa kanilang "hydrophobic tails" ay sinakop ang malaking sukat at ginagawang mahirap ang anumang hugis ng pag-iimpake. spherical.
Ang pagbuo ng isang micelle na pinagsama ng may tubig na kapaligiran (Pinagmulan: Jwleung / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Sa halip, kapag ang mga molekulang ito ay nasa isang may tubig na daluyan, sila ay "inikot" sa mga bilayer (katulad ng isang sanwits); iyon ay, sa mga patag na istruktura, kung saan ang bawat isa sa "mga ibabaw" na nakalantad patungo sa daluyan ay binubuo ng mga polar na ulo ng mga pangkat na nakakabit sa gliserol at ang "pagpuno" ng sandwich ay binubuo ng mga hydrophobic tails (ang mga fatty acid na tinukoy sa ang iba pang dalawang carbons ng glycerol skeleton).
Ang tanging paraan kung saan posible para sa isang phospholipid na lumahok sa pagbuo ng isang micelle ay kapag ang isa sa dalawang mga kadena ng fatty acid ay inalis ng hydrolysis.
Organisasyon
Sa isang micelle, tulad ng nabanggit, ang "center" na mga tagasunod sa mga nonpolar na bahagi ng mga molekula na bumubuo sa kanila at naghihiwalay sa kanila mula sa tubig.
Ang gitnang rehiyon ng isang micelle sa gayon ay binubuo ng isang lubos na nagkakagulo na kapaligiran, na may mga katangian na tulad ng likido, kung saan ang pagsukat ng radius ay sa pagitan ng 10 at 30% na mas maliit kaysa sa ganap na pinahabang mga kadena ng mga di-amphipathic na mga molekula. nauugnay sa molekular na complex.
Gayundin, ang ibabaw ng isang micelle ay hindi homogenous ngunit sa halip "magaspang" at heterogenous, kung saan ang ilang mga nuclear magnetic resonance studies ay nagpapahiwatig na isang-katlo lamang ang nasasakop ng mga polar na bahagi ng mga bumubuo ng monomer.
Pag-andar
Ang mga Micelles ay may napaka makabuluhang pag-andar, kapwa sa kalikasan at sa industriya at sa pananaliksik.
Tungkol sa kanilang mga pag-andar sa likas na katangian, ang mga molekular na molekular na ito ay mahalaga para sa pagsipsip ng bituka ng mga taba (monoglycerides at fatty acid), dahil ang mga micelles ng iba't ibang laki at komposisyon ay maaaring mabuo mula sa mga mataba na molekulang inimbitahan ng pagkain at dalhin sila sa sa loob ng mga cell ng lining ng bituka, na ginagawang posible ang kanilang pagsipsip.
Ang Micelles ay gumana din sa transportasyon ng kolesterol (isa pang klase ng cellular lipid) na nakuha sa pamamagitan ng diyeta at ng ilang mga tinatawag na mga bitamina na "fat-soluble", kung kaya't sinasamantala din nila ang pharmacologically para sa transportasyon at pangangasiwa ng mga gamot na may mga katangian ng apolar.
Ang mga detergents at sabon na ginagamit araw-araw para sa personal na kalinisan o para sa paglilinis ng iba't ibang uri ng mga ibabaw ay binubuo ng mga molekulang lipid na may kakayahang bumubuo ng mga micelles kapag sila ay nasa isang may tubig na solusyon.
Ang mga micelles na ito ay kumikilos tulad ng maliliit na bola sa isang tindig, na nagbibigay ng mga solusyon sa sabon sa kanilang madulas na pagkakapare-pareho at mga katangian ng lubricating. Ang pagkilos ng karamihan sa mga detergents ay lubos na nakasalalay sa kanilang kakayahang makagawa ng mga micelles.
Sa pananaliksik at pag-aaral ng mga protina ng lamad, halimbawa, ang mga detergents ay ginagamit upang "linisin" ang mga lysate ng cell ng mga lipid na bumubuo ng mga katangian ng mga bilayer ng mga lamad, pati na rin upang paghiwalayin ang mga integral na lamad na protina mula sa mga sangkap na hydrophobic. nitong.
Pagsasanay
Upang maunawaan ang pagbuo ng mga istruktura ng micellar, lalo na sa mga detergents, kinakailangang isaalang-alang ang isang medyo abstract na konsepto: ang kritikal na konsentrasyon ng micellar o CMC.
Ang kritikal na konsentrasyon ng micellar ay ang konsentrasyon ng mga molamula ng amphipathic kung saan nagsisimula ang form ng mga micelles. Ito ay isang halaga ng sanggunian sa itaas na kung saan ang isang pagtaas sa konsentrasyon ng mga molekang ito ay magtatapos lamang sa pagtaas ng bilang ng mga micelles, at sa ibaba kung saan ang mga ito ay mas gusto na isinaayos sa mga layer sa ibabaw ng aqueous medium na naglalaman ng mga ito. .
Mga pagkakaiba at pagkakapareho sa pagitan ng isang micelle at isang bilayer na nabuo ng phospholipids (Pinagmulan: Marso 31, 2003 sa: Gumagamit: Stephen Gilbert, Marso 31, 2003 sa: Gumagamit: Stephen Gilbert, Disyembre 27, 2004 sa: Gumagamit: Quadell, pagsasalin Gumagamit: imartin6 / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Kaya, ang pagbuo ng mga micelles ay isang direktang kinahinatnan ng "amphiphilicity" ng mga surfactant at lubos na nakasalalay sa kanilang mga katangian ng istruktura, lalo na sa hugis at laki ng relasyon sa pagitan ng mga polar at apolar na grupo.
Sa kahulugan na ito, ang pagbuo ng mga micelles ay pinapaboran kapag ang cross-sectional area ng polar group ay mas malaki kaysa sa pangkat ng apolar, tulad ng nangyayari sa mga libreng fatty acid, na may lysophospholipids at may mga detergents tulad ng sodium dodecyl sulfate ( SDS).
Dalawang iba pang mga parameter kung saan nakasalalay ang pagbuo ng micelle ay:
- Temperatura: ang kritikal na temperatura ng micellar (CMT) ay tinukoy din, na kung saan ay ang temperatura sa itaas na kung saan ang pagbuo ng mga micelles ay pinapaboran
- Lakas ng Ionic: na may kaugnayan, higit sa lahat, para sa mga ionic-type na detergents o surfactants (na ang polar group ay may singil)
Mga Sanggunian
- Hassan, PA, Verma, G., & Ganguly, R. (2011). 1 Mga Malambot na Materyales À Mga Katangian at Aplikasyon. Mga Materyal na Pag-andar: Paghahanda, Pagproseso at Aplikasyon, 1.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, Bretscher, A., … & Matsudaira, P. (2008). Biology ng molekular na cell. Macmillan.
- Luckey, M. (2014). Ang biology na istruktura ng lamad: na may mga pundasyon ng biochemical at biophysical. Pressridge University Press.
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Mga prinsipyo ng Lehninger ng biochemistry (pp. 71-85). New York: WH Freeman.
- Tanford, C. (1972). Ang hugis at laki ng Micelle. Ang Journal of Physical Chemistry, 76 (21), 3020-3024.
- Zhang, Y., Cao, Y., Luo, S., Mukerabigwi, JF, & Liu, M. (2016). Ang mga nanoparticle bilang mga sistema ng paghahatid ng gamot ng kumbinasyon ng therapy para sa kanser. Sa Nanobiomaterial sa Cancer Therapy (pp. 253-280). William Andrew Publishing.