13666

Błony biologiczne wykazują własności ciekłych kryształów. Stan ciekłego kryształu jest stanem materii pośrednim pomiędzy stanem stałym charakteryzującym się uporządkowaniem molekularnym a stanem ciekłym charakteryzującym się ruchliwością cząstek. Cząsteczki, które mogą osiągać ten stan charakteryzują się wydłużonym kształtem. Fosfolipidy są takimi cząsteczkami. Stan ciekłego kryształu może być związany z układem jednoskładnikowym (system termotropowy) lub wieloskładnikowym (system liotropowy). Łańcuchy kwasów tłuszczowych w cząsteczkacli lipidów, składających się na dwuwarstwę błony, mogą występować w uporządkowanym stanie stałym (żel krystaliczny) lub w słabo uporządkowanym stanie płynnym (ciekły kryształ). W stanie uporządkowanym, wszystkie wiązania C-C mają konformację trans, natomiast w stanie słabo uporządkowanym, pewne z nich są w konformacji „gauche”. Przejście ze sztywnego stanu uporządkowanego (całkowicie trans) do stanu płynnego (częściowo „gauche”) zachodzi dość ostro, z chwilą gdy wzrost temperatury przekroczy temperaturę „topnienia”, Tm. Temperatura przejścia z jednego stanu do drugiego zależy od długości łańcuchów kwasów tłuszczowych i od stopnia ich nienasycenia.

2. Płynność błon.

płynność błony jest kontrolowana przez skład jej kwasów tłuszczowych oraz poprzez zawartość cholesterolu,

łańcuchy kwasów tłuszczowych mogą występować w uporządkowanym, sztywnym stanie stałym lub w słabo uporządkowanym stanie płynnym. Przejście ze sztywnego stanu uporządkowanego do stanu płynnego zachodzi dość ostro, gdy temperatura podniesie się powyżej temperatury topnienia (T«).

Temperatura topnienia, czyłi temperatura przejścia fazowego (przejścia z jednego stanu do drugiego), zależy od długości łańcuchów kwasów tłuszczowych i od stopnia

^ęgli - 18) ma T„ = 58°C, a palmitynian

ich nienasycenia np. stearynian (o liczbie y (o liczbie węgli - 16) ma T_m = 41 °C.

Temperatura przejścia fazowego tj. temperatura topnienia T_a błony fosfolipidowej. Gdy rośnie temp., błona fosfolipidowa przechodzi ze zwartego, uporządkowanego stanu do bardziej nieuporządkowanego.

Lipidy polanie w mieszaninie wodnej przyjmują właściwości dwóch stanów:

■    poprzez analogię do stanów: faza stała, faza ciekła przyjmują postać żelu krystalicznego (układ w którym ruchliwość w błonie jest ograniczona),

■    drugi stan to stan ciekłego kryształu (lipidy są ruchliwe tak jak w cieczy tylko, że w dwóch wymiarach: płaszczyzna X i Y) - jest to stan naturalny dla lipidów błonowych

Różnica między tymi fazami sprowadza się do różnic chemicznej konformacji łańcuchów tłuszczowych :

❖    żel - konformacja całkowicie trans, żel krystaliczny

❖    ciekły kryształ- konformacja cis