Lipid polymorphism
بائیو فزکس میں پولیمرفزم لپڈ کی مختلف طریقوں سے جمع ہونے کی صلاحیت ہے، جو مختلف شکلوں کے ڈھانچوں کو جنم دیتی ہے، جسے "فیزز" کہا جاتا ہے۔ یہ لپڈ مالیکیولز (مائیکلز) کے دائرے، تہوں کے جوڑے جو ایک دوسرے کا سامنا کرتے ہیں (لیمیلر فیز، حیاتیاتی نظاموں میں لپڈ بائی لیئر کے طور پر مشاہدہ کیا جاتا ہے)، ٹیوبلر ترتیب (ہیکساگونل)، یا مختلف مکعب مراحل (ایف ڈی ایم، ام، آئی اے ایم، پی این ایم، اور پی ایم ایم جو اب تک دریافت ہوئے ہیں) کی شکل میں ہو سکتا ہے۔ مزید پیچیدہ مجموعوں کا بھی مشاہدہ کیا گیا ہے، جیسے کہ رومبوہیڈرل، ٹیٹراگونل اور آرتھورومبک مراحل۔ یہ جھلی بائیو فزکس (پولیمورفزم)، بائیو کیمسٹری (حیاتیاتی اثر) اور نامیاتی کیمسٹری (ترکیب) کے شعبوں میں موجودہ تعلیمی تحقیق کا ایک اہم حصہ ہے۔ لپڈ نظام کی ٹوپولوجی کا تعین کئی طریقوں سے ممکن ہے، جن میں سب سے زیادہ قابل اعتماد ایکس رے ڈفریکشن ہے۔ یہ ایکس رے کی ایک بیم کا استعمال کرتا ہے جو نمونے کے ذریعے بکھرے ہوئے ہوتے ہیں، جو رنگوں کے ایک سیٹ کے طور پر ڈفریکشن پیٹرن دیتے ہیں۔ مرکزی نقطہ سے ان بجتوں کے فاصلے کا تناسب اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ کون سا مرحلہ موجود ہے۔ جمع کا ساختی مرحلہ موجودہ لپڈ، درجہ حرارت، ہائیڈریشن، دباؤ اور آئنک طاقت (اور قسم) کے تناسب سے متاثر ہوتا ہے۔ ہیکساگونل مراحل لپڈ پولیمرفزم میں، اگر لپڈ کا پیکنگ تناسب ایک سے زیادہ یا کم ہے، تو لپڈ جھلی دو الگ الگ ہیکساگونل مراحل، یا نان لیمیلر مراحل تشکیل دے سکتی ہے، جس میں لمبے، نلکے والے مجموعے اس ماحول کے مطابق تشکیل پاتے ہیں جس میں لپڈ متعارف کرایا جاتا ہے۔ مسدس اول مرحلہ (ایچ آئی) یہ مرحلہ پانی میں ڈٹرجنٹ کے حل میں پسند کیا جاتا ہے اور اس کا پیکنگ تناسب ایک سے بھی کم ہوتا ہے۔ ڈٹرجنٹ/پانی کے مرکب میں مائیکلر کی آبادی بغیر کسی حد کے نہیں بڑھ سکتی کیونکہ ڈٹرجنٹ اور پانی کا تناسب بڑھتا ہے۔ پانی کی کم مقدار کی موجودگی میں، لپڈ جو عام طور پر مائیکلز بناتے ہیں، ہائیڈروفوبک اثر کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے مائیکلر نلیوں کی شکل میں بڑے مجموعے تشکیل دیتے ہیں۔ ان مجموعوں کو مائیکلز کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جو ایک دوسرے کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں۔ ان ٹیوبوں میں قطبی سر کے گروپس کا سامنا ہوتا ہے، اور ہائیڈروفوبک ہائیڈرو کاربن کی زنجیروں کا سامنا اندرونی طرف ہوتا ہے۔ یہ مرحلہ صرف منفرد، خصوصی حالات میں دیکھا جاتا ہے، اور غالبا حیاتیاتی جھلیوں کے لیے متعلقہ نہیں ہے۔ ہیکساگونل II فیز (HII) HII فیز پیک میں لپڈ مالیکیول اوپر بیان کردہ ہیکساگونل I فیز میں مشاہدہ کردہ پیکنگ کے الٹا ہوتے ہیں۔ اس مرحلے میں اندر قطبی سر کے گروپ ہوتے ہیں اور حل میں باہر کی طرف ہائیڈروفوبک، ہائیڈرو کاربن دم ہوتی ہے۔ اس مرحلے کے لیے پیکنگ کا تناسب ایک سے زیادہ ہے، جو الٹا شنک پیکنگ کا مترادف ہے۔ لمبی ٹیوبوں کی توسیعی صفوں کی تشکیل ہوگی (جیسا کہ ہیکساگونل I مرحلے میں)، لیکن قطبی سر کے گروپوں کے پیک کرنے کے طریقے کی وجہ سے، ٹیوبیں آبی چینلز کی شکل اختیار کر لیتی ہیں۔ یہ صفوں کو پائپوں کی طرح ایک دوسرے کے ساتھ جوڑ سکتے ہیں۔ پیکنگ کا یہ طریقہ صف کے باہر پانی کے ساتھ رابطے میں ایک محدود ہائیڈروفوبک سطح چھوڑ سکتا ہے۔ تاہم، بصورت دیگر توانائی کے لحاظ سے سازگار پیکنگ بظاہر اس مرحلے کو مجموعی طور پر مستحکم کرتی ہے۔ یہ بھی ممکن ہے کہ لپڈ کی ایک بیرونی یک پرت ٹیوبوں کے جمع ہونے کی سطح کو کوٹ کرتی ہے تاکہ ہائیڈروفوبک سطح کو آبی مرحلے کے ساتھ تعامل سے بچایا جا سکے۔ یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ یہ مرحلہ ہائڈروفوبک اثر کی تلافی کے لیے محلول میں لپڈ کے ذریعے بنتا ہے۔ لپڈ ہیڈ گروپوں کی تنگ پیکنگ آبی مرحلے کے ساتھ ان کے رابطے کو کم کر دیتی ہے۔ یہ، بدلے میں، آرڈر شدہ، لیکن غیر پابند پانی کے مالیکیولز کی مقدار کو کم کرتا ہے۔ اس مرحلے کی تشکیل کرنے والے سب سے عام لپڈ میں فاسفیٹائڈائلتھانولامین (پی ای) شامل ہے، جب اس میں غیر سیر شدہ ہائیڈرو کاربن کی زنجیر ہوتی ہے۔ کیلشیم کی موجودگی میں ڈائیفاسفیٹائڈیلگلیسرول (ڈی پی جی، جسے کارڈیولپین بھی کہا جاتا ہے) بھی اس مرحلے کو بنانے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ پتہ لگانے کی تکنیکیں لپڈ پر ہونے والی پریشانیوں کے دوران کون سا مرحلہ موجود ہے اس کا نقشہ بنانے کے لیے کئی تکنیکیں استعمال کی جاتی ہیں۔ ان پریشانیوں میں پی ایچ تبدیلیاں، درجہ حرارت میں تبدیلیاں، دباؤ میں تبدیلیاں، حجم میں تبدیلیاں وغیرہ شامل ہیں۔ فاسفولیپیڈ مرحلے کی موجودگی کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال ہونے والی سب سے عام تکنیک فاسفورس نیوکلیئر مقناطیسی گونج (31 پی این ایم آر) ہے۔ اس تکنیک میں، لیمیلر، ہیکساگونل، اور آئسوٹروپک مراحل کے لیے مختلف اور منفرد پاؤڈر ڈفریکشن پیٹرن مشاہدہ کیے جاتے ہیں۔ دیگر تکنیکیں جو استعمال کی جاتی ہیں اور لیمیلر اور ہیکساگونل مراحل کے وجود کے قطعی ثبوت پیش کرتی ہیں ان میں فریز فریکچر الیکٹران مائکروسکوپی، ایکس رے ڈفریکشن، ڈیفرینشل اسکیننگ کیلوریمیٹری (ڈی ایس سی)، اور ڈیوٹیریم نیوکلیئر مقناطیسی گونج (2 ایچ این ایم آر) شامل ہیں۔ مزید برآں، منفی سٹیننگ ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی کو جھلی کے لپڈ کے آبی پھیلاؤ میں لیپڈ بائی لیئر مرحلے کے رویے اور لیمیلر مرحلے، مائیسیلر، یونی لیمیلر لیپوسوم، اور ہیکساگونل آبی-لپڈ ڈھانچوں میں پولیمورفزم کا مطالعہ کرنے کے لیے ایک مفید ٹول کے طور پر دکھایا گیا ہے۔ چونکہ پانی میں گھلنشیل منفی داغ کو لپڈ ایگریگیٹس کے ہائیڈروفوبک حصے (فیٹی ایسائل چینز) سے خارج کر دیا جاتا ہے، اس لیے لپڈ ایگریگیٹس کے ہائیڈروفیلک ہیڈ گروپ کے حصے سیاہ رنگ کے داغ لگاتے ہیں اور واضح طور پر لپڈ ایگریگیٹس کے خاکے کو نشان زد کرتے ہیں (شکل دیکھیں)۔ ایمفیفائل کریٹیکل مائیکل کنسنٹریشن لپڈ لپڈ بائی لیئر فیز رویے لیوٹروپک مائع کرسٹل میمبرین لیپڈز منفی داغدار حوالہ جات جے ایم سیڈن، آر ایچ ٹیمپلر بھی دیکھیں۔ لیپڈ واٹر سسٹمز کی پولیمرفزم، حیاتیاتی طبیعیات کی ہینڈ بک سے، جلد۔ 1، ایڈ۔ آر۔ لیپوسکی، اور ای۔ ساکمین۔ (ج) 1995، ایلسیویئر سائنس بی وی یگل، پی۔ (2005)۔ حیاتیاتی جھلیوں کی ساخت (دوسرا ایڈیشن)۔ ریاستہائے متحدہ: سی آر سی پریس۔ یگل، پی۔ (1993)۔ خلیوں کی جھلیاں (دوسرا ایڈیشن)۔ مشی گن: اکیڈمک پریس۔ جینیس، آر۔ بی۔ (1989)۔ بائیو میمبرینز: سالماتی ساخت اور فنکشن۔ مشی گن: سپرنگر-ورلاگ۔ بائیو فزکس سرفیکٹینٹس مائع کرسٹل کولائڈ کیمسٹری