Biologia: Arkusz maturalny z biologii rozszerzonej maj 2016 nowa formuła - Budowa fosfolipidu i liposomu.

Cząsteczki fosfolipidów mają jednocześnie właściwości hydrofilowe i hydrofobowe. Ta cecha odgrywa istotną rolę w samoistnym organizowaniu się cząsteczek fosfolipidów w środowisku wodnym w liposomy, czyli struktury mające postać mikropęcherzyków.
Liposomy, np. lipoproteiny krwi, występują w organizmach. Są też produkowane i wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. Wewnątrz liposomów umieszcza się np. zawiesiny leków. Dodatkowe umieszczenie odpowiednich cząsteczek sygnałowych w warstwie lipidowej liposomów sprawia, że łatwiejsze staje się dostarczenie ich zawartości do wnętrza komórek mających określone receptory rozpoznające i wiążące te cząsteczki sygnałowe. Na poniższych rysunkach przedstawiono budowę liposomu (I) i fuzję liposomu z błoną komórkową (II).

Na podstawie: C. Kelly, C. Jefferies, S.A. Cryan, Targeted Liposomal Drug Delivery to Monocytes and Macrophages, Journal of Drug Delivery 2011. http://www.thehormoneshop.net/liposomes.htm

1. Podaj, która część cząsteczki fosfolipidu – 1 czy 2 – ma właściwości hydrofilowe. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając informacje przedstawione na rysunku I.

2. Podaj wspólną cechę budowy liposomu i błony komórkowej, dzięki której liposomy mogą ulegać fuzji z tą błoną.

3. Wyjaśnij, dlaczego dzięki wprowadzeniu określonych cząsteczek sygnałowych do błony liposomu można zwiększyć skuteczność leku w nich podawanego.

Wskazówki:

1. Przeanalizuj dokładnie budowę fosfolipidu, zwróć uwagę na to która część posiada właściwości hydrofobowe, a która hydrofilowe. Woda jest zbudowana analogicznie jak fosfolipid, również posiada biegun dodatki i ujemny. Kluczem do rozwiązania jest wiedza jak ładunki elektryczne układają się względem siebie.

2. Liposomy są zbudowane tak aby mogły ulegać fuzji z błoną.

3. Uwzględnij przyczynę, mechanizm i skutek. Zwróć uwagę dlaczego lek będzie poprzez takie działanie docierał EFEKTYWNIEJ.