الأمفيبيل

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
تتمتع الفوسفوليبيدات ، مثل هذا الجليسروفوسفوليبيد ، بخاصية أمفيباثية.
منظر مقطعي للهياكل التي يمكن أن تشكلها الجزيئات الأمفيبية البيولوجية في المحاليل المائية. على عكس هذا الرسم التوضيحي، تتشكل المذيلات عادةً بواسطة جزيئات أمفيبية غير بيولوجية أحادية السلسلة، أو الصابون، أو المنظفات، نظرًا لصعوبة احتواء سلسلتين في هذا الشكل.

في الكيمياء ، يُعرف المركب الأمفيباتي ( من اليونانية αμφις (amphis) بمعنى " كلاهما " و φιλíα ( philia ) بمعنى " الحب ، الصداقة " )، أو المركب الأمفيباتي ، بأنه مركب كيميائي ثنائي القطب يمتلك خصائص محبة للماء ( هيدروفيلية ) ومحبة للدهون ( ليبوفيلية ) ضمن الجزيء نفسه. [ 1 ] يُطلق على هذا المركب اسم أمفيباتي أو أمفيباتي . تشير هذه الخاصية ثنائية القطب إلى وجود مجموعات كيميائية مختلفة تُشكل مناطق منفصلة مكانيًا ذات قطبية سطحية متباينة. تشمل المركبات الأمفيباتية المواد الفعالة سطحيًا ، والمنظفات ، والبوليمرات المتجانسة ، وجزيئات يانوس . [ 2 ]  

في المحاليل المائية، تستطيع الجزيئات المحبة للماء والدهون أن تتجمع ذاتياً لتشكيل مجموعة واسعة من الهياكل فوق الجزيئية، بما في ذلك المذيلات والصفائح والألياف النانوية والأغشية البيولوجية. [ 3 ]

تُشكّل الفوسفوليبيدات الأمفيبية فئةً مهمةً من الأمفيبيلات البيولوجية، وتتألف من مجموعة رأسية قطبية فوسفاتية وسلسلتين من الأحماض الدهنية الكارهة للماء. تُعدّ طبقات الفوسفوليبيدات الثنائية المكوّن البنيوي الرئيسي لأغشية الخلايا ، وتُشكّل أساسًا لعدد من مجالات البحث، بما في ذلك الكيمياء والكيمياء الحيوية، ولا سيما مجال تعدد أشكال الدهون .

تُسمى المركبات العضوية التي تحتوي على مجموعات محبة للماء في كلا طرفي الجزيء بالمركبات ثنائية القطب . وتتميز هذه المركبات عن المركبات التقليدية ثنائية القطب ذات الرأس والذيل من خلال الشكل المطاول للمذيلات التي تشكلها عند التجمع.

بناء

عادةً ما تكون المجموعة المحبة للدهون عبارة عن جزء هيدروكربوني كبير ، مثل سلسلة طويلة من الشكل CH3 ( CH2 ) n ، حيث n > 4.

شكل الجزيء الأمفيباتي بالنسبة لبنية الببتيد ذاتية التجميع. يوضح كل بنية جزيئية وانحناء التجمع المقابل.

تندرج المجموعة المحبة للماء ضمن إحدى الفئات التالية:

  1. المجموعات المتهمة
  2. المجموعات القطبية غير المشحونة. ومن الأمثلة على ذلك الكحولات ذات المجموعات R الكبيرة، مثل ثنائي أسيل الجلسرين (DAG)، وأوليجو إيثيلين جليكول ذو السلاسل الألكيلية الطويلة.

غالباً ما تحتوي الأنواع الأمفيبية على عدة أجزاء محبة للدهون، أو عدة أجزاء محبة للماء، أو عدة أجزاء من كليهما. وتُعد البروتينات وبعض البوليمرات المتجانسة أمثلة على ذلك.

تحتوي المركبات الأمفيبية على هياكل محبة للدهون (عادةً ما تكون هيدروكربونية ) ومجموعات وظيفية قطبية محبة للماء (إما أيونية أو غير مشحونة).

نتيجة لاحتوائها على أجزاء محبة للدهون وأخرى محبة للماء، قد تذوب بعض المركبات الأمفيبية في الماء وإلى حد ما في المذيبات العضوية غير القطبية .

عند وضع المركب الأمفيباتي في نظام ثنائي الطور غير قابل للامتزاج يتكون من مذيبات مائية وعضوية، فإنه سيفصل بين الطورين. ويحدد مدى هذا الفصل حجم الأجزاء الكارهة للماء والمحبة للماء.

الدور البيولوجي

الطبقة الدهنية الثنائية، وهي المادة التي تشكل أغشية الخلايا.

تُعدّ الفوسفوليبيدات ، وهي فئة من الجزيئات ذات الطبيعة المزدوجة (محبة للماء وكارهة له)، المكونات الرئيسية للأغشية البيولوجية . وتُحدد طبيعتها المزدوجة طريقة تكوينها للأغشية، حيث تترتب في طبقات ثنائية من الدهون ، مُشكلةً صفيحةً مؤلفةً من طبقتين من الدهون. تتشكل كل طبقة بوضع سلاسلها المحبة للدهون على نفس جانب الطبقة. ثم تتراص الطبقتان بحيث تتلامس سلاسلهما المحبة للدهون من الداخل، بينما تكون مجموعاتهما القطبية من الخارج مواجهةً للوسط المائي المحيط. وهكذا، يُصبح الجزء الداخلي من الصفيحة الثنائية منطقةً غير قطبية محصورةً بين طبقتين قطبيتين. [ 4 ]

على الرغم من أن الفوسفوليبيدات هي المكونات الرئيسية للأغشية البيولوجية، [ 5 ] إلا أن هناك مكونات أخرى، مثل الكوليسترول والجليكوليبيدات ، والتي يتم تضمينها أيضًا في هذه الهياكل وتمنحها خصائص فيزيائية وبيولوجية مختلفة.

تتفاعل العديد من المركبات الأمفيبية الأخرى، مثل الببتيدات ، بقوة مع الأغشية البيولوجية عن طريق إدخال الجزء الكاره للماء في غشاء الدهون، مع تعريض الجزء المحب للماء للوسط المائي، مما يؤدي إلى تغيير سلوكها الفيزيائي وأحيانًا تعطيلها.

تُشكّل بروتينات Aβ صفائح بيتا متوازية عكسيًا ذات خاصية أمفيباثية قوية، [ 6 ] وتتجمع لتكوين ألياف Aβ سامة مؤكسدة. تتكون ألياف Aβ نفسها من وحدات بيتا شطيرية أمفيباثية مكونة من 13 حمضًا أمينيًا، تفصل بينها انعطافات عكسية. تعمل الموجات الكارهة للماء على تحسين وصف شظايا Aβ الصغيرة (40، 42 حمضًا أمينيًا) المُكوِّنة للويحات (المتجمعة). [ 7 ]

تُعدّ الببتيدات المضادة للميكروبات (AMPs) فئة أخرى من الجزيئات الأمفيباثية، وقد أظهر تحليل البيانات الضخمة أن خاصية الأمفيباثية هي العامل الأفضل في التمييز بين الببتيدات المضادة للميكروبات التي تمتلك نشاطًا مضادًا للبكتيريا سالبة الغرام وتلك التي لا تمتلكه. وكلما زادت خاصية الأمفيباثية، زادت احتمالية امتلاك الببتيدات المضادة للميكروبات نشاطًا مزدوجًا مضادًا للبكتيريا والفطريات. [ 8 ]

أمثلة

هناك العديد من الأمثلة على الجزيئات التي تُظهر خصائص أمفيباثية:

المواد الخافضة للتوتر السطحي القائمة على الهيدروكربونات هي مجموعة من المركبات الأمفيبية الاصطناعية التي يمكن أن تكون منطقتها القطبية أيونية أو غير أيونية. ومن الأمثلة الشائعة على هذه المجموعة: دوديسيل كبريتات الصوديوم ( أنيونية )، وكلوريد البنزالكونيوم ( كاتيونية )، وكوكاميدوبروبيل بيتايين ( أيوني مزدوج )، و1-أوكتانول (كحول طويل السلسلة، غير أيوني).

العديد من المركبات البيولوجية ذات طبيعة مزدوجة: الفوسفوليبيدات ، والكوليسترول ، والجليكوليبيدات ، والأحماض الدهنية ، والأحماض الصفراوية ، والصابونين ، والمخدرات الموضعية، وما إلى ذلك.

الصابون مركب سطحي أمفيباتي شائع الاستخدام في المنازل. الصابون الممزوج بالماء (قطبي، محب للماء) مفيد لتنظيف الزيوت والدهون (غير قطبي، محب للدهون) من أدوات المطبخ والأطباق والجلد والملابس وغيرها.

أمثلة على الجزيئات الأمفيبية
فئةأمثلةالوظيفة الأساسيةمجموعة الرأس القطبي
المواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعيةكبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS)، كلوريد البنزالكونيوم، كوكاميدوبروبيل بيتايين [ 9 ]المنظفات، التنظيف، التطبيقات المضادة للميكروباتأنيوني، أو كاتيون، أو ثنائي القطب
دهون الغشاء

(بيولوجي)

الفوسفوليبيدات، الكوليسترول، الجليكوليبيدات [ 10 ]تكوين وتنظيم أغشية الخلاياثنائي القطب أو ضعيف القطبية
الأحماض الصفراويةحمض الكوليك، حمض ديوكسيكوليك [ 11 ] [ 12 ]استحلاب الدهون الغذائيةمجموعة الكربوكسيل + مجموعة الهيدروكسيل
المواد الأمفيبية الطبيعية (المشتقة من النباتات)الصابونين [ 9 ]دفاع النبات والرغوةسكريات جليكوسيدية (سكريات قطبية)
المواد الأمفيبية المخدرة الموضعيةليدوكايين، بوبيفاكائينحجب التوصيل العصبي عن طريق إدخال الغشاءأمين قاعدي ضعيف
الأحماض الدهنية والصابونستيرات الصوديوم، بالميتات الصوديوم، حمض الأوليكإزالة الزيوت والشحومأنيوني (كربوكسيلات)
بولامفيبيلدهون أغشية العتائق، أشكال بولا الاصطناعية [ 13 ]تثبيت الأغشية في العتائق، توصيل الأدويةمجموعات محبة للماء في كلا الطرفين
البوليمرات المتجانسةPEG-PLA، PEG-PCL [ 14 ]توصيل الأدويةكتلة بوليمر محبة للماء

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بيتس، ج. جوردون (25 أبريل 2013). "3.1 غشاء الخلية". علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء . أوبن ستاكس. ISBN 978-1-947172-04-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مايو 2023 .
  2. ↑ هونشيوك، أندريه (2021). "المواد الفعالة سطحياً والمواد الأمفيبية". كيمياء المواد الوظيفية والأسطح والواجهات . هولندا: إلسيفير. ص 43-77 . doi : 10.1016/B978-0-12-821059-8.00011-9 . ISBN  978-0-12-821059-8.
  3. ↑ لومباردو، دومينيكو (29 ديسمبر 2015). "التجميع الذاتي للمواد الأمفيبية: المفاهيم الأساسية والآفاق المستقبلية للمناهج فوق الجزيئية" . التقدم في فيزياء المادة المكثفة . 2015 (1) 151683. Bibcode : 2015AdCMP201551683L . doi : 10.1155/2015/151683 .
  4. ↑ "مُتَشَبِّهٌ بِالْمَوَازِيَّةِ" . قاموس علم الأحياء على الإنترنت . تم الاسترجاع في 17-11-2016 .
  5. ↑ "بنية الغشاء" . سجلات الدهون . 5 نوفمبر 2011. تم الاسترجاع في 2020-06-02 .
  6. ↑ شوبرت، د؛ بهل، س؛ ليزلي، ر؛ براك، أ؛ دارغوش، ر؛ ساغارا، ي؛ كيمورا، هـ (14 مارس 1995). "الببتيدات النشوانية سامة عبر آلية أكسدة مشتركة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 92 (6 ) : 1989-1993 . Bibcode : 1995PNAS...92.1989S . doi : 10.1073/pnas.92.6.1989 . PMC 42408. PMID 7892213 .  
  7. ↑ فيليبس، جيه سي (20 مايو 2015). "الوصف الديناميكي الحراري لتكوين بروتين بيتا أميلويد باستخدام المقاييس الفيزيائية الكيميائية والمقاييس المعلوماتية الحيوية الكسورية". مجلة ACS لعلم الأعصاب الكيميائي . 6 (5): 745-750 . doi : 10.1021/cn5001793 . PMID 25702750 . 
  8. ↑ تشين-كو وانغ؛ لينغ-يي شيه؛ كوان واي. تشانغ (22-11-2017). "تحليل واسع النطاق للأنشطة المضادة للميكروبات وعلاقتها بالخاصية الأمفيباثية والشحنة يكشف عن توصيف جديد للببتيدات المضادة للميكروبات" . مجلة Molecules . 22 (11): 2037. doi : 10.3390/molecules22112037 . PMC 6150348. PMID 29165350 .  
  9. 1 2 سهرابي، بهشته (2023). "البرمائيات" . في راتناياكي، هيمالي؛ باثيراجا، جياني؛ شارمين، ارام (محرران). التجميع الذاتي للمواد وتطبيقاتها . IntechOpen. دوى : 10.5772/intechopen.107880 . رقم ISBN 978-1-83969-701-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2026 .
  10. ↑ ألبرتس، ب؛ جونسون، أ؛ لويس، ج (2002). "الطبقة الدهنية الثنائية" . البيولوجيا الجزيئية للخلية ( الطبعة الرابعة). نيويورك: جارلاند ساينس - عبر المكتبة الوطنية للطب. 
  11. ↑ وانغ، توني ي.؛ ليو، مين؛ بورتينكاسا، بييرو؛ وانغ، ديفيد كيو-إتش. (نوفمبر 2013). " رؤى جديدة حول الآلية الجزيئية لامتصاص الأحماض الدهنية المعوية" . المجلة الأوروبية للبحوث السريرية . 43 (11): 1203-1223 . doi : 10.1111/eci.12161 . ISSN 0014-2972 . PMC 3996833. PMID 24102389 .   
  12. ↑ تشين، إسحاق؛ كاسارو، سيباستيانو (2026)، "علم وظائف الأعضاء، الأحماض الصفراوية" ، ستات بيرلز ، تريجر آيلاند (فلوريدا): دار نشر ستات بيرلز، PMID 31747172 ، تاريخ الاسترجاع 18 أبريل 2026 
  13. ^ فاريا، مايور. جاين، أنكيتكومار؛ داوان، فيفيك؛ شاه، سانكيت؛ ناجارسنكر، مانجال س. (2014). "Bolaamphiphiles: مراجعة دوائية" . النشرة الصيدلانية المتقدمة؛ ايسن 2251-7308 . 4 (ملحق 2): 483-491 . دوى : 10.5681/APB.2014.072 (غير نشط 8 يونيو 2026). بمك 4312395 . بميد 25671179 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يونيو 2026 ( رابط )
  14. ^ كاشابوف، رسلان؛ جينانوفا، جولنارا؛ جابدراخمانوف، دينار؛ كوزنتسوف، دينيس؛ بافلوف، رايس؛ بيتروف، كونستانتين؛ زاخاروفا، لوسيا؛ سينياشين ، أوليغ (22/09/2020). "التجميع الذاتي للمركبات البرمائية كأداة متعددة الاستخدامات لبناء حاملات الأدوية النانوية" . المجلة الدولية للعلوم الجزيئية . 21 (18) 6961. دوى : 10.3390/ijms21186961 . ردمك 1422-0067 . بمك 7555343 . بميد 32971917 .   
  • تقدير نفاذية الأمعاء عن طريق تحديد خصائص النشاط السطحي