Биокатализа


Категория на документа: Биология


Химикотехнологичен и металургичен университет гр.София

Реферат

Тема:Изкуствени мембрани.Монослоеве.Везна на Лангюмер.Мицели.Видове мицели.Черни мембрани.Видове липозоми.

Изготвил:Теодора Тодорова Проверил:проф.д-р
БТ 0584,18 гр Д.Петкова

Изкуствени мембрани:
Биологична мембрана или биомембрана е бариера, създадена от слой, който играе ролята на опаковка във или около клетката. Почти винаги е изграден от фосфолипиди, образуващи двоен слой (двупластова ципа), като включват холестерол, интегрални мембранни протеини действуващи като йонни канали, аквапори и йонни помпи. Мембраната дефинира обхванатото от нея клетъчно пространство в клетката, за поддържане на определена биохимична среда различна от заобикалящата я. За да изпълняват биологичните си функции АК,белтъците и полизахаридите ,трябва да си взаимодействат по определен начин и да са правилно подредени в пространството. Тази подредба се осигурява от биологичните мембрани.Много отдавна терминът мембрана се е използвал като клетъчна граница, която служи от една страна като бариера между съдържанието на клетката и външната среда, а от друга - полупропусклива преграда за вода и някои разтворими в нея вещества.

Органели: (1) Ядърце (2) ядро (3) рибозома (4) алвеола, (5) гранулиран ER, (6) апарат на Голджи, (7) цитоскелет, (8) гладък ER, (9) митохондрий, (10) вакуола, (11) цитоплазма (цитозол), (12) лизозома, (13) центриола.
Функций на мембраните:
1: Транспорт на вещества

Мембраните са с висока избирателна пропускливост. Тук са разположени молекулни помпи и канали. Регулират йонния и молекулен състав на вътреклетъчната среда. Тя се дължи най-вече на мембранните протеини: рецептори, транспортери, котранспортери и канали. Това ще рече, че размера, електрическия заряд, химическите свойства на атомите, йоните и молекулите, опитващи се да проникнат в клетката или в органелите, се преценяват грижливо, преди да им се позволи да прекосят границата.
2: Компартментализация на клетката

Отделя цитоплазмата от околната среда и така обуславя индивидуалността на клетката.
3: Преобразуване на енергия

Такива процеси са фотосинтезата- превръщане на светлинната енергия в енергия на химични връзки. Окислително фосфорилиране - синтез на АТФ за сметка на окисление на органични субстрати.
* Плазмените мембрани са покрити с рехава обвивка - гликокаликс. Тя се състои от полизахариди, липиди, белтъци. Така се образуват антени, които разпознават външни сигнали.Плазмените мембрани се делят на три вида:
- за свързване на еднотипни клетки
- рецептори за хормони
- участъци за свързване на антигени
Някои мембрани генерират електрични и химични сигнали - мембрани на сензорни клетки, преобразуват светлина, звук.
Видове мембрани: Естествени - изолирани от клетки и субклетъчни фракции
- Изкуствени - могат да се състоят само от липиди и от липиди и белтъци
- Реконструирани - изградени са от изолирани от клетките белтъци и липиди

Изкуствена мембрана: Изкуствената мембрана , е синтетично създадена мембрана, която е предназначена за разделяне в лаборатории или в промишлеността.Известно е голямо разнообразие от синтетични мембрани.Могат да бъдат получени от органични материали,кактомполимери,така и от неорганични материали.Синтетичните мембрани , използвани за разделяне, могат да бъдат с различна геометрия. Те също могат да бъдат категоризирани въз основа на тяхното прилагане и режим на разделяне. Най-известните процеси на синтетичните мембрани са пречистване на вода чрез обратна осмоза , дехидрогениране на природен газ, отстраняване на клетъчни частици чрез микрофилтрация и ултрафилтрация , отстраняване на микроорганизми от млечни продукти и диализа.
Монослоеве:
Монослоят е единичен ,тънък слой изграден от атоми,молекули или клетки. Образува се на разделителната границата вода/въздух или вода/масло, при наличие на много малко липиди във водата. Най-често монослоевете са изградени от органични съединения,притежаващи хидрофилни и хидрофобни свойства.Монослоевете са много използвани за създаването на LB филми,което става чрез прехвърляне на монослой върху твърд субстрат.Наблюдава се разнообразие от двумерните фази.Те могат да бъдат открити и разделени с фазов преход. По време на фазата на прехода, повърхностно налягане не се променя.
Везна на Лангмюер:
Уравнението на Лангюмер, е известно и като изотерма на Лангюмер .

Моделът на Лангюмер ,е най-често използвания за количествено определяне на размера на адсорбцията адсорбирала върху адсорбента , като функция на парциалното налягане или концентрация при дадена температура. Тя се счита,за адсорбция на идеален газ върху една идеализирана повърхност.Уравнението на Лангюмер показва връзката между броя на активните места на повърхността и налягането.

Мицели:

Мицелите представляват специфични агрегати, които възникват в разтвор на вещества над определена концентрация, наречена критична мицелна концентрация (КМК). Мицелите представляват кълбовидни струпвания от молекули с насочени навън глави и опашки, събрани във вътрешността, за да се скрият от водата . Алтернативен начин за подреждане на липидите във вода са мицелите - това са най-простите агрегати, които липидните молекули могат да образуват в обемна фаза на разтворителя В средата на мицела може да се вмести хидрофобна частичка и затова повърхностно-активните вещества имат миещо действие. Формата им би могла да бъде сферична, цилиндрична или ламеларна. Структурата им включва ядро, изградено отхидрофобните сегменти на амфифилните молекули, Мицелът е съвкупност от молекули разпръснати в течност -колоид . Типичен мицел във воден разтвор образува агрегат с хидрофилни "глава". . Формата и размерите на мицелите е функция на геометрия на молекулата от ПАВ молекули и условия, като например концентрацията на ПАВ, температура , рН и йонна сила .
Видове мицели :
Мицелите са обикновени или обърнати. В обикновените мицели, хидрофилните глави на липидните молекули са обърнати към водната фаза, а въглеводородните вериги образуват хидрофобно ядро, изолирано от водното обкръжение. Обърнатите мицели се получават в неполярни разтворители - полярите глави оформят централната хидрофилна област, а хидрофобните вериги са насочени към разтворителя (в случай, че е на лице много малко количество вода и обилно липидно обкръжение). Размерите на полярната и неполярната част на молекулата са от значение за способността на липидите да образуват мицели. Във вода лесно образуват мицели онези липиди, които имат обемиста полярна глава и/или сравнително неголеми въглеводородни вериги. Малки по обем полярни глави и масивни въглеводородни вериги образуват обърнати мицели в неполярни разтворители... Процеса на формиране на мицели е известен като мицелообразуване и е част от фазовото поведение на много липиди според техният полиморфизъм .

Черни мембрани:
Черните мембрани са известни и като боядисани мембрани.За да се образува черна липидна мембрана ,първо зоната около отвора е боядосана с разтвор на липиди Използваният разтворител трябва да бъде с голям вискозитет за да се предотрвати разкъсване.Оставя се да изсъхне отвора след което се добавя солен разтвор към двете страни на камерата.Терминът черни мембрани се използва,тъй като мембраните са тънки .Дебелината на мембраната е само няколко нанометра и отражението на едната страна пречи на отражението на другата.Изглеждат тъмни .
Липозоми:

Представляват изкуствено създадени структури на липидна основа ,ограничени от водната среда с двуслойна фосфолипидна мембрана от растителен произход. Лизозомите приличат на мехурчетата, носещи секрет. Те съдържат белтъци (ензими) и са ограничени с единична мембрана. Погълнатите частици или разтворени вещества се подлагат в клетката на смилане. Активни участници в смилането са лизозомите. Те са цитоплазмен органел мехурче, ограничено от цитозола с мембрана, което съдържа множество различни ензими. Тези ензими катализират разграждането на белтъци, полизахариди, нуклеинови киселини и др. Произведени са за пръв път през 1961 г. в Англия.Липозомите се използват в медицинската козметика,тъй като могат безпрепятствено да преминават през клетъчната мембрана и така да внасят в клетката лекарствени вещества на водна основа.След като проникнат в дълбочината на кожата ,липозомите започват постепенно да се разпукват и по този начин да освобождават вложените в тях биологично-активни вещества.Процесът е поетапен,като може да продължи около 8 часа



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Биокатализа 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.