Судың және майдың табиғатын біріктіретін химиялық қосылыстар
Amphiphile
Амфифилді қосылыстар: суда және майда ерігіш қасиеттері, құрамы, қолданылуы. Биологиялық мембраналардың құрылысындағы ролі, химия мен биохимиядағы зерттеулер.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Гидрофильді және липофильді химиялық қосылыстар
Hydrophilic and lipophilic chemical compound
Амфифиль (грекше αμφις amphis, екеуі де, және φιλíα philia, махаббат, достық) немесе амфипат – гидрофильді (суды жақсы көретін, полярлы) және липофильді (майды жақсы көретін) қасиеттеріне ие химиялық қосылыс. Мұндай қосылыс амфифильді немесе амфипатиялық деп аталады. Амфифильді қосылыстарға беттік белсенді заттар жатады (бұл жуғыш заттар көбінесе "сабын" деп аталады, бірақ олар дәстүрлі сабыннан құрамы және тазалау механизмі бойынша ерекшеленеді). Фосфолипид амфифильдері жасуша мембранасының негізгі құрылымдық компоненті болып табылады. Амфифилдер химия және биохимия салаларындағы көптеген зерттеулердің, әсіресе липид полиморфизмінің негізін құрайды. Молекуланың екі басында гидрофильді топтары бар органикалық қосылыстар боламафифильді деп аталады. Олардың жиынтығынан құралған мицеллалар сопақтау болады.
An amphiphile (from the Greek αμφις amphis, both, and φιλíα philia, love, friendship), or amphipath, is a chemical compound possessing both hydrophilic (water loving, polar) and lipophilic (fat loving) properties. Such a compound is called amphiphilic or amphipathic. Amphiphilic compounds include surfactants (these detergents are commonly called "soap" but are different from traditional soap in both composition and method of action for cleaning). The phospholipid amphiphiles are the major structural component of cell membranes. Amphiphiles are the basis for a number of areas of research in chemistry and biochemistry, notably that of lipid polymorphism. Organic compounds containing hydrophilic groups at both ends of the molecule are called bolaamphiphilic. The micelles they form in the aggregate are prolate.
Биологиялық рөлі
Фосфолипидтер – амфифильді молекулалар класы, биологиялық мембраналардың негізгі құрауыштары болып табылады. Бұл молекулалардың амфифильді табиғаты олардың мембрана қалыптастыру жолын анықтайды. Олар липидтердің екі қабатынан тұратын қабат құрап, липидтерді екі қабатты құрылымға орналастырады. Әрбір қабат липофильді тізбектерін қабаттың бір жағына бағыттап қалыптасады. Содан кейін екі қабат липофильді тізбектері ішкі бетке жанасып, полярлық топтары сыртқа, сулы ортаға қарай орналасады. Осылайша, екі қабатты қабаттың ішкі бөлігі екі полярлық қабаттың арасында орналасқан полярлық емес аймақ болып табылады. Фосфолипидтер биологиялық мембраналардың басты құрамдас бөліктері болғанымен, холестерин және гликолипидтер сияқты басқа да құрамдас бөліктер осы құрылымдарға еніп, оларға әртүрлі физикалық және биологиялық қасиеттер сыйлайды. Пепдуциндер сияқты көптеген басқа амфифильді қосылыстар гидрофобты бөлігін липидтік мембранаға енгізу арқылы биологиялық мембраналармен күшті өзара әрекеттеседі, ал гидрофильді бөлігін сулы ортаға шығарып, олардың физикалық қасиеттерін өзгертеді және кейде бұзады. Aβ ақуыздары антипараллельді β-қабаттарды құрайды, олар күшті амфифильді және токсикалық тотығуға ұшыраған Aβ фибриллаларын қалыптастыру үшін жинақталады. Aβ фибриллаларының өзі кері бұрылыстармен бөлінген амфифильді 13-мерлі модулді β-сэндвичтерден тұрады. Гидропатиялық толқындар кішкентай (40,42 а.а.) плакет түзетін (агрегациялық) Aβ фрагменттерін сипаттауды оңтайландырады. Антимикробтық пептидтер (АМП) – амфифильді молекулалардың тағы бір класы. Үлкен деректерді талдау көрсеткендей, амфипатия грам-теріс бактерияларға қарсы белсенділігі бар және жоқ АМП-ны ең жақсы ажыратады. Амфипатиялық қасиеті жоғары болған сайын, АМП-ның бактерияға және саңырауқұлаққа қарсы екі қызметінің болу ықтималдығы артады.
Phospholipids, a class of amphiphilic molecules, are the main components of biological membranes. The amphiphilic nature of these molecules defines the way in which they form membranes. They arrange themselves into lipid bilayers, by forming a sheet composed of two layers of lipids. Each layer forms by positioning their lypophilic chains to the same side of the layer. The two layers then stack such that their lyphphilic chains touch on the inside and their polar groups are outside facing the surrounding aqueous media. Thus the inside of the bilayer sheet is a non polar region sandwiched between the two polar sheets. Although phospholipids are the principal constituents of biological membranes, there are other constituents, such as cholesterol and glycolipids, which are also included in these structures and give them different physical and biological properties. Many other amphiphilic compounds, such as pepducins, strongly interact with biological membranes by insertion of the hydrophobic part into the lipid membrane, while exposing the hydrophilic part to the aqueous medium, altering their physical behavior and sometimes disrupting them. Aβ proteins form antiparallel β sheets which are strongly amphiphilic, and which aggregate to form toxic oxidative Aβ fibrils. Aβ fibrils themselves are composed of amphiphilic 13 mer modular β sandwiches separated by reverse turns. Hydropathic waves optimize the description of the small (40,42 aa) plaque forming (aggregative) Aβ fragments. Antimicrobial peptides (AMPs) are another class of amphiphilic molecules, a big data analysis showed that amphipathicity best distinguished between AMPs with and without anti gram negative bacteria activities. The higher amphipathicity, the better chances for AMPs possessing antibacterial and antifungal dual activities.