2808186225

1. Niektóre cechy fizyko-chemiczne wodnych zawiesin lipidów polarnych. Ciekłe kryształy Niektóre metody badawcze.

Lipidy błonowe tworzą w wodzie dwuwarstwy. Lipidy błonowe to cząsteczki o dwóch biegunach: części hydrofilowej ("lubiącej wodę")- tzw. GŁOWY i części hydrofobowej, którą tworzą 1 lub 2 tzw. OGONY WĘGLOWODOROWE ("nienawidzące wody") w błonie najliczniej występują FOSFOLIPIDY (ich hydrofilowa głowa związana jest z resztą cząsteczki przez grupę fosforanową Najczęstszym fosfolipidem jest fosfatydyiocholina (hydrofilowa głowa to mała cząsteczka choliny złączona z fosforanem, a ogony hydrofobowe to 2 łańcuchy węglowodorowe. Lipidy są, więc amfipatyczne, czyli mają właściwości hydrofilowe, jak i hydrofobowe. Cząsteczki hydrofilowe rozpuszczają się łatwo w wodzie, bo mają spolaryzowane atomy lub grupy polarne (grupy o nierówno rozmieszczonych ładunkach dodatnich i ujemnych), które mogą tworzyć wiązania elektrostatyczne lub wodorowe z cząsteczkami wody. Cząsteczki hydrofobowe są w wodzie nierozpuszczalne, nie zawierają spolaryzowanych atomów i grup polarnych, nie tworzą wiązań z cząsteczkami wody, ale zawarte w tych cząsteczkach atomy zmuszają cząsteczki wody do zorganizowania się wokół cząsteczki hydrofobowej, tworząc strukturę klatki. Struktura ta jest bardziej uporządkowana i wymaga dostarczenia energii, ale ten wydatek jest zminimalizowany, jeśli cząsteczki hydrofobowe zgrupują się razem. Dlatego np. cząsteczki całkowicie hydrofobowe, jak tłuszcze w tłuszczowych komórkach zwierząt i oleje w nasionach roślin w wodzie skupiają się w pojedynczą wielką kroplę. Natomiast cząsteczki amfipatyczne np.fosfolipidy podlegają sprzecznym siłom; hydrofilowa głowa przyciągana jest przez wodę, a hydrofobowe ogony unikają wody. Konflikt ten jest rozwiązany przez tworzenie dwuwarstwy lipidowej-najkorzystniejszej energetycznie. Hydrofilowe głowy są zwrócone ku wodzie, hydrofobowe ogony leżą we wnętrzu dwuwarstwy, która ma też zdolność do samozasklepiania się (zakaz istnienia otwartych krawędzi). Dwuwarstwa lipidowa wykazuje płynność. Cząsteczki przemieszczają się i wymieniają miejscami w obrębie płaszczyzny dwuwarstwy. Fosfolipidy są podatne na wyginanie, rotację, rzadko wyst. ruchy flip-flop. Płynność dwuwarstwy w danej temperaturze zależy od rodzaju fosfolipidów ją budujących (od charakteru ich ogonów węglowodorowych). Im ściślej i bardziej regularne upakowanie ogonów, tym mniejsza płynność, większa lepkość. Ponadto krótsze łańcuchy zmniejszają skłonność węglowodorowych ogonów do oddziaływania ze sobą przez pozwiększają płynność. Zwykle tylko 1 z 2 ogonów jest węglowodorem nienasyconym ( podwójne wiązania). Każde podwójne wiązanie w nienasyconym węglowodorze wytwarza małe zgięcie hydrofobowego ogona, co utrudnia upakowanie ogona względem innych i dwuwarstwa jest bardziej płynna, ( gdy zawiera więcej nienasyconych łańcuchów węglowodorowych; w komórkach zwierzęcych to cholesterol usztywnia dwuwarstwę). Płynność umożliwia szybką dyfuzję białek błonowych w dwuwarstwie i ich wzajemne oddziaływanie; umożliwia fuzję błon ze sobą i wymieszanie ich cząsteczek. Fosfolipidy i glikolipidy są umieszczone asymetrycznie w dwuwarstwie błony. Fosfolipidy są syntetyzowane przez enzymy błonowe związane z cytozolową monowarstwą dwuwarstwy ER, a przenoszone są miedzy warstwami przez flipazy, które są selektywne. Glikolipidy występują w Wonie tylko w pozacytozolowej monowarstwie dwuwarstwy. Ich grupy cukrowe są eksponowane na zewnątrz komórki, gdzie są częścią ochronnego płaszcza zbudowanego z węglowodanów. Cząsteczki glikolipidów swoje grupy cukrowe uzyskują w aparacie Golgiego; pozostają w pozacytozolowej monowarstwie dwuwarstwy, bo nie ma specyficznych flipaz do ich przeniesienia. Fosfolipidy inozytol owe są skupione w cytozolowej monowarstwie błony, gdyż przekazują sygnały z powierzchni komórki do składników wewnątrzkomórkowych.