ما هي الجزيئات البرمائية؟ التعريف والأمثلة

الجزيئات متقابلة الزمر هي مواد كيميائية مجمعات سكنية التي تحتوي على كليهما قطبي و الغير قطبي المناطق ، مما يمنحهم خصائص محبة للماء (محبة للماء) ومحبة للدهون (محبة للدهون). تُعرف جزيئات Amphipathic أيضًا باسم جزيئات amphiphilic أو amphiphiles. الكلمة أمفيفيلي يأتي من الكلمات اليونانية أمفيس، والتي تعني "كلاهما" و فيلياوهو ما يعني "الحب". الجزيئات البرمائية مهمة في الكيمياء وعلم الأحياء. تتضمن أمثلة جزيئات أمفيباتيك الكوليسترول والمنظفات والفوسفوليبيدات.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: جزيئات أمفيباتيك

يحتوي جزيء الأمفيباث على جزء واحد على الأقل محبة للماء وقسم واحد محبة للدهون على الأقل. ومع ذلك ، قد يحتوي المدرج على العديد من الأجزاء المحبة للماء ومحبة للدهون.

عادة ما يكون القسم المحبب للدهون جزءًا من الهيدروكربونات ، يتكون من ذرات الكربون والهيدروجين. أجزاء محبة للدهون هي نافرة من الماء وغير قطبي.

يمكن شحن المجموعة المحبة للماء أو بدون تهمة. قد تكون المجموعات المشحونة موجبة (مشحونة إيجابياً) ، مثل مجموعة الأمونيوم (RNH₃⁺). المجموعات المشحونة الأخرى هي أنيونية ، مثل carboxylates (RCO₂⁻) ، الفوسفات (RPO₄^2-) ، كبريتات (RSO₄⁻) ، والسلفونات (RSO₃⁻). تشمل الأمثلة على المجموعات القطبية غير المشحونة الكحوليات.

قد تذوب الأمفيبات جزئيًا في كل من الماء والمذيبات غير القطبية. عند وضعها في خليط يحتوي على الماء والمذيبات العضوية ، تقسم الجزيئات البرمائية المرحلتين. ومن الأمثلة المألوفة الطريقة التي يعزل بها المنظف السائل لغسل الصحون الزيوت من الأطباق الدهنية.

في المحاليل المائية ، تتجمع الجزيئات البرمائية تلقائيًا في المذيلات. يمتلك الميسيل طاقة حرة أقل من المدرجات العائمة الحرة. يشكل الجزء القطبي من المدرج (الجزء المحبة للماء) السطح الخارجي للميسيل ويتعرض للماء. الجزء المحب للدهون من الجزيء (وهو مسعور) محمي من الماء. أي يتم عزل الزيوت الموجودة في الخليط داخل الجزء الداخلي للميسيل. تعمل الروابط الهيدروجينية على تثبيت سلاسل الهيدروكربونات داخل المذيلة. مطلوب الطاقة لكسر micelle بعيدا.

يمكن أن تشكل الأمفيبات أيضًا الجسيمات الشحمية. تتكون الجسيمات الشحمية من طبقة ثنائية دهنية مغلقة تشكل كرة. الجزء الخارجي ، القطبي من طبقة ثنائية يواجه ويحيط بمحلول مائي ، في حين أن ذيول مسعور يواجه بعضها البعض.

منظفات و الصابون هي أمثلة مألوفة للجزيئات البرمائية ، ولكن العديد من الجزيئات البيوكيميائية هي أيضًا مدارات. تشمل الأمثلة الدهون الفسفورية ، التي تشكل أساس أغشية الخلايا. الكوليسترول ، والجليكوليبيدات ، والأحماض الدهنية هي أمفيفاثس التي تدمج أيضًا في أغشية الخلايا. الأحماض الصفراوية هي أمفيفاث ستيرويد تستخدم لهضم الدهون الغذائية.

هناك أيضًا فئات من المدرجات. الأمفيبول هي أمفيفية البوليمرات تحافظ على قابلية ذوبان بروتين الغشاء في الماء دون الحاجة إلى منظفات. يسمح استخدام الأمفيبول بدراسة هذه البروتينات دون تشويهها. جزيئات Bolaamphipathic هي تلك التي لديها مجموعات محبة للماء في طرفي جزيء على شكل بيضاوي الشكل. بالمقارنة مع المدرجات مع "رأس" قطبي واحد ، فإن bolaamphipaths أكثر قابلية للذوبان في الماء. الدهون والزيوت هي فئة من الأمفيبات. تذوب في المذيبات العضوية ، ولكن ليس في الماء. المواد الفاعلة بالسطح الهيدروكربونية المستخدمة للتنظيف هي مدرجات. تشتمل الأمثلة على كبريتات دوديسيل الصوديوم و 1-أوكتانول وكوكاميدوبروبيل بيتين وكلوريد البنزالكونيوم.

تؤدي جزيئات البرمائيات العديد من الأدوار البيولوجية المهمة. هم المكون الأساسي للمثبطات الدهنية التي تشكل الأغشية. في بعض الأحيان تكون هناك حاجة لتغيير أو تعطيل الغشاء. هنا ، تستخدم الخلية مركبات أمفيباثية تسمى بيبدوسينز تدفع منطقتها الكارهة للماء إلى غشاء وتعرض ذيول الهيدروكربون المحبة للماء إلى البيئة المائية. يستخدم الجسم الجزيئات البرمائية للهضم. الأمفيبات مهمة أيضًا في الاستجابة المناعية. الببتيدات المضادة للميكروبات في أمفيباتيك لها خصائص مضادة للفطريات ومضاد للبكتيريا.

الاستخدام التجاري الأكثر شيوعًا لأمواج البروفيل هو التنظيف. يعزل الصابون والمنظفات الدهون من الماء ، ولكن تخصيص المنظفات بمجموعات كاتيونية أو أنيونية أو غير مشحونة يوسع نطاق الظروف التي تعمل فيها. يمكن استخدام الليبوزومات لتوصيل المغذيات أو الأدوية. تستخدم الأمفيبات أيضًا في صنع التخدير الموضعي ، وعوامل الإرغاء ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي.

• Fuhrhop ، J-H ؛ وانغ ، ت. (2004). "Bolaamphiphile". كيم. المراجعة. 104(6), 2901-2937.
• Nagle ، JF ؛ تريسترام ناجل ، س. (نوفمبر 2000). "هيكل ثنائيات الدهون". Biochim. Biophys. اكتا. 1469 (3): 159–95. دوى: 10.1016 / S0304-4157 (00) 00016-2
• باركر ، ياء ؛ ماديجان ، MT ؛ بروك ، TD ؛ مارتينكو ، جي إم (2003). بيولوجيا بروك للكائنات الحية الدقيقة (الطبعة العاشرة). إنجليوود كليفس ، نيو جيرسي: برنتيس هول. ردمك 978-0-13-049147-3.
• تشيو ، فنغ ؛ تانغ ، تشنغ كانغ ؛ تشين ، يونغ تشو (2017). "تجمّع شبيه بنشوء أميل من الببتيدات المصممة bolaamphiphilic: تأثير القسم المسعور والرؤوس المحبة للماء". مجلة علم الببتيد. وايلي. دوى: 10.1002 / psc.3062
• وانغ ، شين كوو ؛ شيه ، لينغ يي ؛ تشانغ ، كوان واي. (22 نوفمبر 2017). "تحليل واسع النطاق للأنشطة المضادة للميكروبات فيما يتعلق بالمدارية والشحن يكشف توصيفًا جديدًا للببتيدات المضادة للميكروبات". الجزيئات 2017, 22(11), 2037. دوى: 10.3390 / جزيئات 22112037