Mis on mitsellid?

Mitsellid on lipiidide kerad, mis moodustuvad vesilahustes. Inimestel tekivad need sapisooladest. Need mitsellaarsed agregaadid aitavad transportida lipiidide seedeprodukte soolestikku imendumiseks. Lisaks kasutatakse neid pesuainetena.

Osa toidust, mida sööme, on valmistatud õlidest ja rasvadest. Need lagundatakse maos seedimise käigus lipaasi ensüümi toimel lipiiditaolisteks ühenditeks, sealhulgas rasvhapeteks. Täiendav lagunemine toimub kõhunäärmes erineva lipaasi abil. Lipaasid on erinevalt ühenditest, mida nad lagundavad, vees lahustuvad. Lagundamine nõuab sapipõie ja maksa poolt eritatavate sapisooladena tuntud bioloogiliste detergentide abi.

Mitselle toodetakse sapisooladest, mis aitavad muuta rasvhapped ja muud lipiidide lagunemissaadused kättesaadavaks lipaasi poolt lagundamiseks. Mitselli moodustumise põhimõte on nagu õlil, mis ei segune veega. Paljudel lipiidide klassidel on pearühm, mis on polaarne ja suhtleb hästi veega. Neil on ka kaks hüdrofoobset sabarühma. Need sabarühmad ei suhtle veega hästi ja eelistavad olla klastrites teiste hüdrofoobsete molekulidega, nagu õli.

Madalatel kontsentratsioonidel on lipiidid ja rasvhapped vees lahustuvad. Mitsellide moodustumist käivitav tegur on see, kui need ühendid saavutavad kõrgema kontsentratsiooni, mida nimetatakse kriitiliseks mitsellikontsentratsiooniks (CMC). CMC-st suuremate kontsentratsioonide korral ühinevad hüdrofoobsed sabarühmad spontaanselt, et vältida vett. Polaarsed pearühmad paistavad välja, näoga vee poole, samas kui keskus on täis hüdrofoobseid sabasid, mis välistavad vett. See annab mitselleri agregaatidele üldiselt sfääri struktuuri, kuigi neid saab kujundada ketta kujul.

Segamitsellid võivad koosneda erinevatest vees vähelahustuvatest ühenditest. Need ühendid lahustuvad sfääri keskosas, kus nad saavad seguneda hüdrofoobsete sabadega. Sel viisil transporditakse need sapisoolade mitsellaarsete agregaatide abil soolestikku, et neid edasi lagundada. Need struktuurid on peamine viis, kuidas lipiidid imenduvad soolestiku rakupinnale. Transpordikiirust saab suurendada 1,000 korda võrreldes üksikute rasvhapete omaga.

Maksa poolt eritatav kolesterool võib liikuda ka sapis, mitsellides. See on vesilahustes praktiliselt lahustumatu, kuid lahustub segamitsellides. Mõnikord toodab keha üliküllastunud sapi kõrge kolesteroolisisaldusega. See võib põhjustada sapikivide moodustumist. Muud tüüpi ühendid, mis nendes mitselliagregaatides liiguvad, on lipiidides lahustuvad vitamiinid, nagu A, D, E ja K.

Mitsellide struktuur on väga sarnane bioloogiliste membraanide lipiidide kaksikkihiga. Kahekihilised interaktsioonid on samad. Lipiidid on aga üksteise vastas, moodustades sfääri asemel kahekordse lipiidikihi. Põhimõte on sama, mis hüdrofoobse sisemuse ja polaarse välispinnaga mitsellaaragregaatide struktuur. Mõnda tüüpi lipiidid võivad mitselliagregaadist kergesti rakumembraaniks vahetada.

Lipiidide kaksikkihid võivad otsad ühendada, moodustades ringi, mida nimetatakse liposoomiks. Nendel struktuuridel on sisemine sektsioon. Liposoome kasutatakse meditsiiniliselt ravimite ja ensüümide kandjatena. See võimaldab arstidel sihtida teatud elundeid. See aitab vältida kõrvaltoimeid, nagu koekahjustused ja ravimite lagunemine, mis võivad juhtuda ravimite tavaliste meetoditega organismi viimisel.

Mitselle moodustavaid ühendeid tuntakse ka pindaktiivsete ainetena. Need on ühendid, mis lahustuvad nii õlis kui ka vees. Need võimaldavad vees vaevulahustuvatel ühenditel akumuleeruda mitsellide agregaatides suurema kontsentratsioonini. Nende täitematerjalide pindaktiivsete omaduste tõttu on need kasulikud detergentidena. Need võivad lahustada riietel olevaid õlijääke, mis vees maha ei pestud.

On veel üks mitsellitüüp, mis on õli-vees tüübi vastupidine. Sellel on orgaanilises lahuses lahustatud vees lahustuvad ained. Sel juhul on polaarsed pearühmad aga mitsellide keskel, hüdrofoobsed rühmad aga väljaspool, interakteerudes orgaanilise lahustiga.