Micelas
El carácter
anfipático
o anfifílico de
muchos lípidos (ver Propiedades
de los lípidos) hace que, como dedujo Langmuir en
1917, “las moléculas de aceite de
una monocapa
estén orientadas
de modo que sus grupos o cabezas polares se encuentren en contacto
con el agua,
mientras que sus partes lipídicas apolares se proyectan en
el aire, donde están
en contacto con las unidades lipídicas de sus
vecinas”. Esta la razón por la que el aceite se
extiende
sobre el agua formando una capa de una sola molécula de
grosor (monocapa).
En disoluciones acuosas las moléculas
anfifílicas forman micelas
en las que los grupos polares están en la superficie y las
partes apolares quedan inmersas en el interior de la micela en una
disposición que elimina los contactos desfavorables entre el
agua y las zonas hidrófobas y permite la
solvatación de los grupos de las cadenas polares. En otro
tipo
de medios, las moléculas anfifílicas se pueden
organizar
como micelas inversas.
La formación de micelas es un proceso cooperativo,
el ensamblaje de pocas moléculas no puede proteger las colas
hidrófobas del contacto con el agua; en consecuencia, las
disoluciones acuosas de anfífilos no
forman micelas hasta que su concentración no sobrepasa un
valor, la concentración
micelar crítica (CMC),
por encima del
cual casi todo el anfífilo adicional se agrega para
formar micelas. El valor de la CMC depende del
tipo de molécula, concretamente de su balance
lipofilia/hidrofilia, y así moléculas con regiones
hidrófobas largas tienen valores de CMC más
bajos (ver datos); de
las
características de la
disolución (fuerza iónica) y de la temperatura.
Las moléculas anfipáticas con una cola
hidrófoba única -ácidos grasos libres,
lisofosfolípidos,
monacilgliceroles, ácidos biliares, jabones y detergentes- forman
micelas
esféricas o elipsoides debido a su forma cónica
(la cabeza hidratada de la molécula es más ancha
que la cola). En los lípidos
anfipáticos biológicos, como
glicerofosfolípidos y
esfingolípidos, las dos
colas hidrófobas hacen
que estas moléculas tengan una forma más o menos
cilíndrica. Los requerimientos estéricos del
empaquetamiento de estas moléculas entre sí dan
estructuras similares a discos que en realidad son extensas hojas
de grosor bimolecular, bicapas. Una micela
es una estructura
limitada, normalmente de
diámetro menor que 20 nm, mientras que una bicapa
lipídica puede tener dimensiones macroscópicas de
hasta 1 mm. Las bicapas, con
proteínas asociadas, son la base estructural de las
membranas biológicas.
micela |
bicapa |
Las micelas pueden incluir distintos tipos de
lípidos y formar así micelas
mixtas.
Este tipo de micelas son importantes en la
digestión y en
la absorción intestinal de los lípidos
de la dieta.
Bicapas lipídicas
Membranas biológicas
