Page 36 - No8

MODELL-MEMBRÁNOK

onnan kapta a nevét, hogy a kettősrétegek egyes gél állapotokra jellemző módon való- binált elektronmikroszkópia (freeze-fracture
sima gömbfelülete jellemzően meggyűrődik sul meg (a szorosan pakolt fahasábokhoz with transmission electron microscopy,
(mint ahogy egy sima vízfelületen hullámok hasonlatosan), a szénhidrogén-„pálcikák” FF-TEM) alkalmazásával. A hirtelen lehűtött
alakulnak ki, a hullámok periódusa a távolsága kb. 5 Ångström. Ez a rácstávolság (kb. 10000 °C/sec hűtési sebesség), kis men-
kettősréteg 3 – 4 szerese, amplitúdója a 18–24° közötti szórási szögtartományban nyiségű mintának a felületét vákuumban egy
kettősréteg vastagságánál kisebb). 41°C-nál vezet diffrakciós csúcshoz. A nagyszögű dif- speciális késsel elmetszve láthatóvá válnak a
a főátmenet jelentkezik, amelynek eredmé- frakciós (nagyszögű röntgenszórás; Wide metszés által a felületre került részletek. A
nye a folyadékkristályos fázis. A szerkezet angle x-ray scattering – WAXS) görbéken friss felületre ferdén párologtatott plati-
meghatározására szolgáló röntgenméréseket lévő csúcs kiszélesedett alakja a gél és a hul- naréteg biztosítja a „domborzat” megjele-
ezektől a fázisátmeneti hőmérsékletektől lámos gél állapotban egy többé-kevésbé sza- nítését, míg az egyenletesen felhordott
néhány °C-szal távolabb (26, 38 és 46°C-on) bályos rendeződésre utal. A 4. ábrán megfi- szénréteg a „maszk” rögzítésére szolgál. Az
végeztük, hogy biztosan stabil állapotokat gyelhető narancssárga körök (láncrégiókban így nyert lenyomatot, az ún. replikát az ere-
vizsgáljunk. a „pálcikák” keresztmetszete) szemléltetik a deti minta lemosása után elektronmikrosz-
A szerkezet meghatározására szolgáló szénláncok pakolódását, a kettősrétegek bel- kópba helyezve vizsgálhatjuk. Vezikulák ese-
röntgendiffrakciós módszer elmélete a sejét. Folyadékkristályos
Bragg-diffrakción alapul. A monokromatikus állapotban a láncrégiók
röntgennyaláb rugalmasan szóródik a mozgása szabálytalan
rácspontokban ülő molekulák elekron- lesz, a rendeződés
felhőjéről. A szórt nyalábok bizonyos irá- megszűnik, aminek
nyokban, a mintában jelenlévő nagy számú következtében eltűnik a
és tipikus távolságok következtében interfe- nagyszögű csúcs. A
rálnak egymással és kiugróan magas szórási kisszögű görbék (kisszögű
intenzitást adnak, amelyek ún. diffrakciós röntgenszórás; Small
csúcsok formájában detektálhatók. A belépő angle x-ray scattering –
és a szórt röntgennyaláb irányai közötti szög, SAXS) a multilamelláris
a szórási szög széles tartományban változtat- rétegszerkezetet jellem-
ható a röntgendiffrakciós módszernél. A dif- zik. Gél fázisban a felüle-
frakciós csúcs szöge (a szórási változó nagy- tek síkkal közelíthetők, a
sága) és a rétegvastagság között fordított rétegvastagság egyenle-
arányosság van. A vezikulák esetében két tes, 63.4 Å. Hullámos gél
méretskálán beszélhetünk a diffrakcióról (a fázisban a lipidek kissé
jellegzetes diffrakciós csúcsok alakját a 4. eltávolodnak egymástól, a
ábra második és harmadik sorában rétegvastagság ennek
láthatjuk). megfelelően kb. 71 Å-re
A kettősréteg és víz rétegek periodicitása nő, a csúcsok kiszélese-
az atomi méretnél lényegesen nagyobb dése pedig kevésbé ren-
méretskálával (kb. 60-70 Ångström – 6-7 dezett rétegek sokaságá-
nanométer) jellemezhető, amely a kisszögű ra utal. A folyadékkristá-
(néhány fok) szögtartományban ad Bragg- lyos állapotban újra sík
csúcsot. A röntgenszórás szempontjából a lesz a felület, 65 Å körüli
gömbszimmetrikus kettősrétegek síkokkal rétegvastagsággal.
közelíthetők. A kettősrétegen belüli szerke- A kalorimetriás és a
zet a lipidmolekulák elhelyezkedésének röntgenszórásos módsze-
következménye. A kettősréteg belső szerke- rek által nyújtott adatok
zetének megértéséhez a közelítőleg rúd mellett nagyon fontos,
alakúnak elképzelt lipidek formáját részlete- közvetlen képi informá-
sebben kell leírni, mégpedig úgy, hogy min- ciókat nyerhetünk a
den egyes szénhidrogén-láncot mint egy-egy fagyasztvatöréssel kom-
pálcikát veszünk figyelembe (lásd 2. ábra). A
lipidmolekulák láncainak kettősrétegen 5. ábra. A DSC módszerrel mérhető fázisátalakulásokra vonatkozó csúcsok: előátmenet
belüli szoros, közel párhuzamos elhelyezke- (fent), főátmenet (lent)
dése, más szóval pakolódása tipikus, az

36 8. SZÁM, 2012. ÉVFOLYAM 1. SZÁM KÉMIAI PANORÁMA