Lipid polymorphism
जैवभौतिकी में बहुरूपता लिपिड की विभिन्न तरीकों से एकत्रित होने की क्षमता है, जो विभिन्न आकारों की संरचनाओं को जन्म देती है, जिन्हें "चरणों" के रूप में जाना जाता है। यह लिपिड अणुओं (माइसेल्स) के गोले, परतों के जोड़े के रूप में हो सकता है जो एक दूसरे का सामना करते हैं (लैमेलर चरण, जैविक प्रणालियों में लिपिड द्वि-परत के रूप में देखा जाता है), एक ट्यूबलर व्यवस्था (षट्कोणीय), या विभिन्न घन चरणों (एफ. डी. एम., आई. एम., आई. ए. एम., पी. एन. एम. और पी. एम. एम. जो अब तक खोजे गए हैं)। अधिक जटिल समुच्चय भी देखे गए हैं, जैसे कि रम्बोहेड्रल, टेट्रागोनल और ऑर्थोरोम्बिक चरण। यह झिल्ली जैवभौतिकी (बहुरूपता), जैव रसायन (जैविक प्रभाव) और जैविक रसायन विज्ञान (संश्लेषण) के क्षेत्रों में वर्तमान शैक्षणिक अनुसंधान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। लिपिड प्रणाली के स्थलविज्ञान का निर्धारण कई तरीकों से संभव है, जिनमें से सबसे विश्वसनीय एक्स-रे विवर्तन है। यह एक्स-रे की एक किरण का उपयोग करता है जो नमूने द्वारा बिखरे हुए होते हैं, जो रिंगों के एक समूह के रूप में एक विवर्तन पैटर्न देते हैं। केंद्रीय बिंदु से इन वलय की दूरी का अनुपात इंगित करता है कि कौन से चरण मौजूद हैं। एकत्रीकरण का संरचनात्मक चरण उपस्थित लिपिड, तापमान, जलयोजन, दबाव और आयनिक शक्ति (और प्रकार) के अनुपात से प्रभावित होता है। हेक्सागोनल चरण लिपिड बहुरूपता में, यदि लिपिड का पैकिंग अनुपात एक से अधिक या कम है, तो लिपिड झिल्ली दो अलग-अलग हेक्सागोनल चरण या गैर-लैमेलर चरण बना सकती है, जिसमें लंबे, ट्यूबलर समुच्चय उस वातावरण के अनुसार बनते हैं जिसमें लिपिड पेश किया जाता है। हेक्सागोनल I चरण (एच. आई.) यह चरण डिटर्जेंट-इन-वाटर समाधानों में अनुकूल है और इसका पैकिंग अनुपात एक से कम है। डिटर्जेंट/पानी के मिश्रण में माइसेलर आबादी बिना किसी सीमा के नहीं बढ़ सकती क्योंकि डिटर्जेंट और पानी का अनुपात बढ़ जाता है। कम मात्रा में पानी की उपस्थिति में, लिपिड जो आम तौर पर माइसेल्स बनाते हैं, हाइड्रोफोबिक प्रभाव की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए माइसेलर नलिकाओं के रूप में बड़े समुच्चय बनाते हैं। इन समुच्चयों को माइसेल्स के रूप में सोचा जा सकता है जो एक साथ जुड़े हुए हैं। इन नलिकाओं में ध्रुवीय शीर्ष समूह बाहर की ओर होते हैं, और हाइड्रोफोबिक हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाएं आंतरिक की ओर होती हैं। यह चरण केवल अद्वितीय, विशेष परिस्थितियों में देखा जाता है, और सबसे अधिक संभावना जैविक झिल्ली के लिए प्रासंगिक नहीं है। हेक्सागोनल II फेज (एच. आई. आई.) लिपिड अणु एच. आई. आई. फेज पैक में ऊपर वर्णित हेक्सागोनल I फेज में देखे गए पैकिंग के विपरीत होते हैं। इस चरण में अंदर ध्रुवीय शीर्ष समूह होते हैं और घोल में बाहर की ओर हाइड्रोफोबिक, हाइड्रोकार्बन पूंछ होती है। इस चरण के लिए पैकिंग अनुपात एक से अधिक है, जो एक व्युत्क्रम शंकु पैकिंग का पर्याय है। लंबी नलिकाओं की विस्तारित सरणियाँ बनेंगी (हेक्सागोनल I चरण की तरह), लेकिन ध्रुवीय शीर्ष समूहों के पैक करने के तरीके के कारण, नलिकाएँ जलीय चैनलों का आकार लेती हैं। ये सरणी पाइप की तरह एक साथ ढेर हो सकती हैं। पैकिंग का यह तरीका सरणी के बाहर पानी के संपर्क में एक सीमित हाइड्रोफोबिक सतह छोड़ सकता है। हालाँकि, अन्यथा ऊर्जावान रूप से अनुकूल पैकिंग स्पष्ट रूप से इस चरण को समग्र रूप से स्थिर करती है। यह भी संभव है कि लिपिड की एक बाहरी मोनोलेयर ट्यूबों के संग्रह की सतह को जलीय चरण के साथ बातचीत से हाइड्रोफोबिक सतह की रक्षा करने के लिए कोट करती है। यह सुझाव दिया जाता है कि यह चरण हाइड्रोफोबिक प्रभाव की भरपाई करने के लिए घोल में लिपिड द्वारा बनाया जाता है। लिपिड सिर समूहों की तंग पैकिंग जलीय चरण के साथ उनके संपर्क को कम कर देती है। यह, बदले में, क्रमबद्ध, लेकिन अनबाउंड पानी के अणुओं की मात्रा को कम करता है। इस चरण को बनाने वाले सबसे आम लिपिड में फॉस्फेटिडिलेथनोलामाइन (पी. ई.) शामिल है, जब इसमें असंतृप्त हाइड्रोकार्बन श्रृंखला होती है। कैल्शियम की उपस्थिति में डाइफॉस्फेटिडिलग्लिसरॉल (डी. पी. जी., जिसे अन्यथा कार्डियोलिपिन के रूप में जाना जाता है) भी इस चरण को बनाने में सक्षम है। पता लगाने के लिए तकनीकें लिपिड पर किए गए विक्षोभ के दौरान कौन सा चरण मौजूद है, यह पता लगाने के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है। इन विक्षोभों में पीएच परिवर्तन, तापमान परिवर्तन, दबाव परिवर्तन, आयतन परिवर्तन आदि शामिल हैं। फॉस्फोलिपिड चरण उपस्थिति का अध्ययन करने के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम तकनीक फॉस्फोरस परमाणु चुंबकीय अनुनाद (31 पी एन. एम. आर.) है। इस तकनीक में, लैमेलर, हेक्सागोनल और आइसोट्रोपिक चरणों के लिए विभिन्न और अद्वितीय पाउडर विवर्तन पैटर्न देखे जाते हैं। लैमेलर और षट्कोणीय चरणों के अस्तित्व के निश्चित प्रमाण प्रदान करने वाली अन्य तकनीकों में फ्रीज-फ्रैक्चर इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, एक्स-रे विवर्तन, विभेदक स्कैनिंग कैलोरीमेट्री (डीएससी) और ड्यूटेरियम परमाणु चुंबकीय अनुनाद (2एच एनएमआर) शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, नकारात्मक धुंधला संचरण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी को झिल्ली लिपिड के जलीय फैलाव में लैमेलर चरण, माइसेल्लर, यूनीलैमेल्लर लिपोसोम और षट्कोणीय जलीय-लिपिड संरचनाओं में लिपिड द्विस्तरीय चरण व्यवहार और बहुरूपता का अध्ययन करने के लिए एक उपयोगी उपकरण के रूप में दिखाया गया है। चूंकि पानी में घुलनशील नकारात्मक दाग को लिपिड समुच्चय के हाइड्रोफोबिक भाग (वसायुक्त एसाइल श्रृंखला) से बाहर रखा जाता है, लिपिड समुच्चय के हाइड्रोफिलिक हेडग्रुप भाग काले रंग के दाग लगाते हैं और स्पष्ट रूप से लिपिड समुच्चय की रूपरेखा को चिह्नित करते हैं (चित्र देखें)। एम्फीफाइल क्रिटिकल माइसेल सांद्रता लिपिड लिपिड द्विस्तरीय चरण व्यवहार ल्योट्रोपिक तरल क्रिस्टल झिल्ली लिपिड नकारात्मक धुंधला संदर्भ जे. एम. सेडन, आर. एच. टेम्पलर भी देखें। लिपिड-जल प्रणालियों का बहुरूपता, जैविक भौतिकी की पुस्तिका से, खंड। 1, एड। आर. लिपोव्स्की और ई. सैकमैन। (ग) 1995, एल्सेवियर साइंस बी. वी. येगल, पी. (2005)। जैविक झिल्ली की संरचना (दूसरा संस्करण)। संयुक्त राज्य अमेरिकाः सी. आर. सी प्रेस। येगल, पी. (1993)। कोशिकाओं की झिल्ली (दूसरा संस्करण)। मिशिगनः एकेडेमिक प्रेस। जेनिस, आर. बी. (1989)। बायोमेम्ब्रेनः आणविक संरचना और कार्य। मिशिगनः स्प्रिंगर-वेरलैग। जैवभौतिकी सर्फैक्टेंट तरल क्रिस्टल कोलॉइडल रसायन विज्ञान