Miceller är sfärer av lipider som bildas i vattenlösningar. Hos människor bildas de från gallsalter. Dessa micellära aggregat hjälper till att transportera matsmältningsprodukterna av lipider till tarmen för att absorberas. De används också som rengöringsmedel.
En del av maten vi äter är gjord av oljor och fetter. Dessa bryts ned under matsmältningen i magen, av ett lipasenzym, till lipidliknande föreningar, inklusive fettsyror. Ytterligare nedbrytning sker i bukspottkörteln med ett annat lipas. Lipaserna är vattenlösliga, till skillnad från föreningarna de bryter ner. Nedbrytning kräver hjälp av biologiska rengöringsmedel som kallas gallsalter, som utsöndras av gallblåsan och levern.
Miceller produceras av gallsalterna som hjälper till att göra fettsyrorna och andra lipidnedbrytningsprodukter tillgängliga för nedbrytning av ett lipas. Principen för micellbildning är som att olja inte blandas med vatten. Många klasser av lipider har en huvudgrupp som är polär och interagerar bra med vatten. De har också två svansgrupper som är hydrofoba. Dessa svansgrupper interagerar inte bra med vatten och föredrar att vara i kluster med andra hydrofoba molekyler, som en form av olja.
Vid låga koncentrationer är lipider och fettsyror lösliga i vatten. Den drivande faktorn för micellbildning är när dessa föreningar når en högre koncentration, känd som den kritiska micellkoncentrationen (CMC). Vid koncentrationer högre än CMC, kommer de hydrofoba svansgrupperna spontant samman för att undvika vattnet. De polära huvudgrupperna sticker ut, vända mot vattnet, medan mitten är fullt av hydrofoba svansar som utesluter vatten. Detta ger i allmänhet micelleraggregaten strukturen hos en sfär, även om de kan formas som en skiva.
Blandade miceller kan vara sammansatta av olika föreningar som inte är särskilt lösliga i vatten. Dessa föreningar löses i mitten av sfären där de kan smälta in med de hydrofoba svansarna. På detta sätt transporteras de av micellära aggregat av gallsalter till tarmen för att brytas ner ytterligare. Dessa strukturer är det huvudsakliga sättet på vilket lipider kommer till cellytan i tarmen för att absorberas. Transporthastigheten kan ökas 1,000 XNUMX gånger jämfört med individuella fettsyror.
Kolesterol som utsöndras av levern kan också resa i galla, i miceller. Det är praktiskt taget olösligt i vattenlösningar, men är lösligt i blandade miceller. Ibland producerar kroppen övermättad galla med en hög andel kolesterol. Detta kan leda till gallstensbildning. Andra typer av föreningar som färdas i dessa micellära aggregat är lipidlösliga vitaminer, såsom A, D, E och K.
Strukturen av miceller är mycket lik lipiddubbelskiktet av biologiska membran. Dubbelskikten har samma typ av interaktioner. Lipiderna är dock vända mot varandra och ger ett dubbelt lager av lipider istället för en sfär. Principen är densamma som strukturen för micellära aggregat med en hydrofob insida och en polär exteriör. Vissa typer av lipider kan lätt bytas ut i cellmembranet, från micellaggregatet.
Lipiddubbelskikt kan sammanfoga ändar för att bilda en cirkel som kallas en liposom. Dessa strukturer har ett inre fack. Liposomer används medicinskt som bärare för läkemedel och enzymer. Detta gör att läkare kan rikta in sig på särskilda organ. Det hjälper till att undvika biverkningar som vävnadsskador och läkemedelsnedbrytning som kan inträffa när läkemedel introduceras i kroppen med normala metoder.
De föreningar som utgör miceller är också kända som ytaktiva ämnen. Dessa är föreningar som är lösliga i både olja och vatten. De tillåter föreningar som knappt är lösliga i vatten att ackumuleras till högre koncentrationer i de micellära aggregaten. De ytaktiva egenskaperna hos dessa aggregat gör dem användbara som rengöringsmedel. De kan lösa upp oljiga avlagringar på kläder som inte tvättas av i vatten.
Det finns en annan typ av miceller som är den omvända typen av olja-i-vatten. Den har vattenlösliga ämnen lösta i en organisk lösning. I detta fall är dock de polära huvudgrupperna i mitten av micellerna, medan de hydrofoba grupperna är på utsidan och interagerar med det organiska lösningsmedlet.