磷脂自組裝的理論和驅(qū)動力

本期艾偉拓小編繼續(xù)和小伙伴們聊一聊磷脂自組裝的理論和驅(qū)動力

當(dāng)磷脂被添加到水中時，最初它們在水-空氣界面對齊，極性頭部朝向水，疏水尾部朝向空氣。當(dāng)磷脂濃度進(jìn)一步增加時，在界面上沒有更多的空間容納這些分子，因此它們開始在水相內(nèi)部移動。當(dāng)達(dá)到臨界膠束濃度(平衡)時，單個磷脂分子最終開始排列為膠束/雙分子層囊泡。在臨界膠束濃度以下，這些聚集體的濃度接近于零，并且隨著更多脂質(zhì)分子的加入，在臨界膠束濃度以上線性增加，如圖2所示。

各種熱力學(xué)參數(shù)，如焓、熵、熱容和吉布斯自由能，在脂質(zhì)從氣-水界面到水相的轉(zhuǎn)移和膠束/泡狀結(jié)構(gòu)的形成中起著至關(guān)重要的作用。靜電、氫鍵的綜合平均效應(yīng);范德華力是磷脂雙分子層形成的主要原因。有兩種相反的力量(極性頭基團(tuán)排斥和脂肪酸側(cè)鏈關(guān)聯(lián))相互競爭。它們是由疏水的尾巴和親水的頭所賦予的。疏水效應(yīng)是由脂肪酸側(cè)鏈傳遞的，而極性頭基團(tuán)則負(fù)責(zé)形成膜的穩(wěn)定性。當(dāng)形成膠束或囊泡時，由于其疏水性質(zhì)，脂肪酸側(cè)鏈與外部水環(huán)境絕緣。處于避水邊緣的疏水尾相互結(jié)合。周圍的pH值或鹽濃度可以顯著地改變涉及磷脂自組裝的熱力學(xué)。在氯化鈉等鹽的存在下，帶負(fù)電荷的脂類的臨界膠束濃度要低得多。據(jù)報(bào)道，在5到50?C范圍內(nèi)，磷脂膠團(tuán)的相容度不受溫度的影響。膜的不穩(wěn)定可導(dǎo)致各種功能后果，如脂質(zhì)交換、膜裂變和融合。很少有報(bào)道指出溫度、水分含量、氧化產(chǎn)物和游離脂肪酸對卵磷脂臨界膠束濃度的影響。

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