Polimorfismo lipídico


El polimorfismo en biofísica es la capacidad de los lípidos para agregarse en una variedad de formas, dando lugar a estructuras de diferentes formas, conocidas como "fases". Esto puede ser en forma de esfera de moléculas lipídicas ( micelas ), pares de capas que se enfrentan entre sí (fase laminar, observada en sistemas biológicos como una bicapa lipídica ), una disposición tubular ( hexagonal ) o varias fases cúbicas (Fd 3 m, Im 3 m, Ia 3 m, Pn 3 my Pm 3 m son los descubiertos hasta ahora). También se han observado agregaciones más complicadas, como romboédrica ,fases tetragonal y ortorrómbica .

Forma una parte importante de la investigación académica actual en los campos de la biofísica de membranas (polimorfismo), la bioquímica (impacto biológico) y la química orgánica (síntesis).

Determinación de la topología de un sistema de lípidos es posible mediante una serie de métodos, el más fiable de los cuales es de difracción de rayos x . Esto usa un haz de rayos X que son dispersados ​​por la muestra, dando un patrón de difracción como un conjunto de anillos. La relación de las distancias de estos anillos desde el punto central indica qué fase (s) están presentes.

La fase estructural de la agregación está influenciada por la proporción de lípidos presentes, temperatura, hidratación, presión y fuerza iónica (y tipo).

En el polimorfismo lipídico, si la proporción de empaquetamiento [ aclaración necesaria ] de los lípidos es mayor o menor que uno, las membranas lipídicas pueden formar dos fases hexagonales separadas, o fases no laminares, en las que se forman agregados tubulares largos según el entorno en el que se encuentra el lípido. introducido.

Esta fase se ve favorecida en soluciones de detergente en agua y tiene una relación de empaque de menos de uno. La población micelar en una mezcla de detergente / agua no puede aumentar sin límite a medida que aumenta la proporción de detergente a agua. En presencia de pequeñas cantidades de agua, los lípidos que normalmente formarían micelas formarán agregados más grandes en forma de túbulos micelares para satisfacer los requisitos del efecto hidrófobo. Estos agregados se pueden considerar como micelas que se fusionan. Estos tubos tienen los grupos de cabezas polares hacia afuera y las cadenas de hidrocarburos hidrofóbicos hacia el interior. Esta fase solo se ve en condiciones únicas y especializadas, y lo más probable es que no sea relevante para las membranas biológicas.


Vista en sección transversal de las estructuras que pueden formar los fosfolípidos en soluciones acuosas
Estructuras de fase H-II hexagonal invertida (H), fase micelar esférica invertida (M), fase liposomal laminar (le) en dispersiones acuosas expuestas al frío de extracto de lípidos totales de membranas tilacoides de espinacas, estudiadas mediante tinción negativa (ácido fosfotúngstico al 2%) microscopio de transmisión por electrones.