Módosítása amfifil membránok xenobiotikumok

Rövid hatótávolságú Van der Waals erők biztosítják a kölcsönös vonzás a molekulák, amelyek érintkeznek egymással. A ezen erők jelenlétét folyadékokban különösen nyilvánvaló a felületen. A folyadék mennyisége járnak el minden irányban azonos intenzitással, míg a levegő-víz molekulák mennek csak elhanyagolható hatása a gázfázis és ezért, a vonzás a folyadék (víz) szinte nincs ellenállása. Ennek eredményeként, a molekulák felszínén található kerül be a folyékony fázis és a felület kap egy konfiguráció a legalacsonyabb felületen -, hogy ez magyarázza a gömb alakú folyadék cseppecskék és a gáz buborékok (6.9 ábra, a).

Ábra. 6.9. Illusztráló diagram vonzereje tesztmolekulák a levegő - víz (a) és a tájékozódás a molekulák egy amfifil anyag felületén az olaj ebben a részben - víz (b)

Között az oldószer molekulákat, található, a felületi réteg és a belső, a fő az oldat térfogatban, van egy állandó cseréje az oldószer-molekulák.

folyadék-folyadék határfelület (t. e. a felületen két nem elegyedő folyadék) által tulajdonságai hasonlóak a levegő-víz, és az egyetlen jelentős kivétellel, hogy a különbség a vonzó- egyes ható közeg a molekulák a felületi rétegben, ebben a helyzetben, lényegesen kevesebb. Sok esetben, a felületi feszültség a folyadék-folyadék határfelület nem nagyon különbözik a értékek közötti különbség a felületi feszültség minden egyes folyadék a határvonala levegővel.

Az amfifil anyagok hajlamosak koncentrálni közötti interfészek nem elegyedő folyadékok. A molekulák ezen anyagok általában áll a hosszú szénhidrogénláncokat, kapcsolódik egy rövid poláros „fej”. A legtöbb esetben, a polaritás a „fej” okozta jelenléte nitrogén- vagy oxigénatomot tartalmaz, nem pár elektronok, amely hidrogénkötéseket képeznek vízmolekulák. Másrészt, a víz belépő szénhidrogén lánc kell törni a hidrogénkötések között vízmolekulák amely megakadályozza ezt a energetikailag megrepedhet. Ezért, az amfifil anyag segítségével minimális energia található a felület az olaj-víz úgy, hogy egy hidrofil „fej” található a vízben, lipofil szénhidrogénláncok vannak elrendezve az olaj, hogy kölcsönhatásba lép az ilyen jelenleg láncok oldószerben (lásd. Ábra. 6.9, b) . Felhalmozódása a amfifil anyag határfelületen megszűnik után azonnal van kialakítva a monomolekuláris réteg az anyag. Azonban egy ilyen monoréteg a helyén folyamatos turbulens csere más molekulákkal amfifil anyag hajlamos kerül sor a határréteg; az utóbbi az alacsony felületi feszültség, és könnyen deformálódik. A határfelületen felhalmozódhat oldható és oldhatatlan anyagok. Egy rendezett, orientált elrendezésének a molekulák a felületi réteg magas koncentrációja az anyag ott okoz, mint abban az esetben az adszorpciós, a különbség a kémiai reaktivitása a felületi réteg molekulák található a fázisokat mindkét oldalán a felület. Például, a felületi réteg molekulák transz-izomer telítetlen alifás sav lehet, olyan közel egymáshoz, hogy a kettős kötések vannak az permanganát-ion a szomszédos vizes fázist. Ezért ilyen körülmények között lesznek oxidált csak cisz-izomer, míg a fázisban mindkét izomer oxidáljuk ugyanolyan sebességgel.

Híg oldatait amfifil anyagoknak a szokásos fizikai tulajdonságokkal. Azonban, egy bizonyos nagy koncentrációban (az anyagra jellemző módon) jön hirtelen változása a felületi feszültség, ozmózisos nyomás és elektromos vezetőképesség miatt a megjelenése egy új diszpergált fázis képződött aggregátumok úgynevezett micellák. Általában ezek közel gömb alakú, amely annak köszönhető, hogy a kölcsönhatás a hidrofil csoportok a víz anyag található egy gömb alakú felülete és a lipofil szénhidrogén lánc - .. benne.

A minimális koncentráció az anyag, amelynél a micellák képződése úgynevezett kritikus micelláris koncentráció.

A micellák - ez az aggregátumokat, amelyek több molekulák termodinamikailag stabilak, és nem változik, amíg az akció külső tényezők nem tolja a egyensúlyi, amelyben a rendszer elhelyezkedik. Stabilitás a micellák jellemezve disszociációs sebesség r. E. Az átlagos tartózkodási idő a molekulák a micella.

Tipikus képviselői xenobiotikumok amfifil felületaktív anyagok (felületaktív anyag). Disszociáció útján a természet minden felületaktív vannak osztva:

- anionos funkcionális csoport, molekulák, amelyek ionizáció útján oldat formában negatív töltésű ionokat, amelyek hozzájárulnak a felületi aktivitás;

- kationos felületaktív anyagok, funkciós csoportokat olyan molekulák, amelyek eredményeként ionizációs oldat formában pozitív töltésű ionokat, amelyek hozzájárulnak a felületi aktivitás;

- nem-ionos, gyakorlatilag nem képeznek ionokat vizes oldatban;

- amfolitikus felületaktív anyagok, amelyek vizes oldatban a körülményektől függően (pH, oldhatóság, és mások.) Kationos vagy anionos vegyület.

Amikor a sejteket kezeltük négy különböző szakaszaiban növekvő detektált koncentrációtól lépés detergens felületaktív: kötődését a detergens a membránhoz lízis, disszociál a membrán komplexek a keveréket a lipid-detergens, lipid-fehérje-detergens komplexek és a kibocsátás a tiszta fehérjék.

Ezek a lépések a következőképpen írható le:

1) A kis koncentrációjú detergens molekulák kötődnek membránokkal, valószínűleg a bevezetése a külső lipid kettősréteg fázisban anélkül, hogy lényegében annak szerkezete megváltozna.

2) növelésével a monomer koncentrációját egy bizonyos értékre, a detergens mennyisége molekulák elegendő destabilizálni a membrán. A felületaktív anyagokat, beágyazása a membrán pórusait képezhet, méretei és fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek függnek a típusától és koncentrációjától detergens az oldatban. Ezekben az esetekben, a felületaktív anyagok úgy viselkednek, mint egy ék, amely tönkreteszi az előforduló természetes orientációval lipid kettős rétegű membránhoz (ábra. 6.10). Attól függően, hogy a felületaktív anyag típusától, ezeknek a pórusok deformálódnak egy kapcsolt csatorna vagy a vájatok formájában felületén a membrán. Bizonyos esetekben, amikor a magas koncentrációjú mosószer vannak kialakítva a membrán pórusok nagyon nagy méretű, átmennek a cukor és a makromolekulák.

Ábra. 6.10. Felületaktív kölcsönhatás a sejtmembrán; koncentrációja növekszik a sorrendben a, b, c: 1 - molekulák a membránt alkotó lipoproteinek; 2 - felületaktív molekulára számítva; fény a molekulák - poláris és sötét - apoláros.

3) Nagyobb koncentrációkban, a teljes membrán keverik a mosószerhez molekulákkal, ami a fázisátmenet - membrán bomlik keverékét tartalmazó micellák detergens-lipid komplexek vagy detergens-lipid-fehérje.

4) Amikor egy ezt követő növekedése a felületaktív anyag koncentrációja a lipid: fehérje arány csökken, mindaddig, amíg nincs teljes elkülönítését a frakciók a fehérjék és lipidek.

Mosószerek kötődnek a membránhoz nagyon kis koncentrációban. Ha megfigyeljük felületaktív kötési folyamat két szakaszában a membrán megfigyelt széles koncentrációtartományban. Alacsony koncentrációban, a görbe jellemző kötési eljárás, van egy telítési miatt korlátozó kötődési helyek száma; és egy második lépésben - anélkül telítési kötés nagy koncentrációban.

Mi történik az intézkedés alapján xenobiotikumok amfilnyh közlekedési-barrier tulajdonságait a membrán, különösen a szelektivitás, az intézkedés az amfifil vegyületek?

Ismeretes, hogy a membrán egy markáns szelektivitás tekintetében különböző anyagok; permeabilitásukat együtthatók változhat nagyságrendekkel. Ez az eredmény a molekuláris és szupermolekuláris a membrán szerkezete vannak elrendezve nagyon különleges módon. Természetesen bármilyen megsértése ebben a sorrendben, előre végrehajtásában a membrán viszonylag kis mennyiségű mosószert közvetlenül befolyásolja a szelektivitás teljesítményét. Míg felületaktív anyagok viszonylag kis, a legtöbb a kötődés a membrán „fellazítja” molekulák egymástól bizonyos távolságban részei a membrán és mindegyik függetlenül működik, mint a. Ezért a szelektivitás csökkenése követően megközelítőleg arányosan számú kötött molekulák az összege az egyéni hozzájárulások mindegyikük. De mivel a felületaktív anyag koncentrációja növeli a molekulák vannak elrendezve sűrűbben, úgy, hogy a jelenléte egyikük növeli megsemmisítésének más hatást. Végül, alkotó nagy csomókat, ami végül a megjelenése hosszú felületaktív molekulák a membránhoz kötődik, még inkább jelentősen csökkenti annak szelektivitását. Sőt, egyes szelektivitás szitán nagy lyukak!

Dependence szelektivitási indexek m. E. Relations permeabilitási koefficiensek bármely két anyagok ionok kötött a számát membrán anyag a jelen esetben van ábrán bemutatott formában. 6.11, ahol minden egyes lépés megfelel a zavarok a membrán szerkezetek eltérő meredekség; Hangsúlyozzuk, hogy ez a példa nem több, mint egy szemléltető ábra, hiányzik sok részletet. Valójában, mivel a megjelenése a membrán okoz ilyen súlyos megsértésének citoplazmatikus aktivitás, a sejt meghal, a membrán összeesik (már miatt „belső” tényezők), és soha nem fogjuk látni csökkentését szelektivitás nullára. Azonban, a példa illusztrálja a elveinek alapját képező molekuláris mechanizmusok a felületaktív lépéseket. Ebben a példában ismertetjük egy kissé eltér a korábban említett mechanizmus megnyilvánulása Ehrlich elve (vegyület nincs hatása, amíg csatlakoztatott).

Ábra. 6.11. Változások a sejtmembrán szelektivitás növekvő felületaktív anyag koncentrációja a közegben

Ebben az esetben a „kötési képesség” a sejt nagyon nagy és számának korlátozása kötőanyagok, a helyi hiánya betöltetlen membránfelület bekövetkezik, feltehetően, ha beépül a membrán egy nagyon nagy számú felületaktív, messze felülmúlja a sejt halálos dózis. Az akció más vegyületek vicariously keresztül reakciót néhány kötőhelyek, amelyek száma igen korlátozott, és a sejt életképes marad (legalábbis átmenetileg), akkor is, ha jönnek teljes telítés.