结构生物化学/脂类/胶束
胶束是脂类分子，它们在水溶液中以球形排列。胶束的形成是对脂肪酸的两亲性性质的反应，这意味着它们既包含亲水区域（极性头部基团），也包含疏水区域（长的疏水链）。胶束包含通常形成球体外表面作为胶束表面的极性头部基团。它们面向水，因为它们是极性的。疏水尾部位于内部，远离水，因为它们是非极性的。来自胶束的脂肪酸通常只有一条碳氢化合物链，而不是两条碳氢化合物尾部。这使它们能够以球形形状构象以减少脂肪酸内的空间位阻。另一方面，来自糖脂和磷脂的脂肪酸具有两条疏水链，这些链太大而无法适合球形胶束的形状。因此，它们更倾向于形成糖脂和磷脂作为“脂质双层”，这将在下一节中讨论。
如上所述，胶束在水中自发形成，这种自发排列是由于分子的两亲性性质。这种排列的驱动力是分子所经历的疏水相互作用。当疏水尾部没有从水中隔离时，会导致水在疏水尾部周围形成一个有序的笼子，而这种熵是不利的。然而，当脂类形成胶束时，疏水尾部相互作用，这种相互作用使疏水尾部释放出水，从而增加了系统的无序性，而这种熵的增加是有利的。
脂类在水溶液中的首选结构通常是脂质双层片，而不是球形胶束。这是因为两条脂肪酸链太大而无法适合胶束的内部。因此，胶束通常只有一条碳氢化合物链，而不是两条。脂质双层“在水性介质中快速自发形成，并通过疏水相互作用、范德华吸引力和静电相互作用而稳定。脂质双层的功能是在膜的两侧之间形成屏障。由于脂质双层由疏水脂肪酸链组成，因此离子和大 多数极性分子难以穿过双层。对此规则的一个例外是水，因为水具有高浓度、小尺寸和缺乏完全电荷。为了使分子穿过脂质双层，它必须从水性环境移动到疏水环境，然后返回水性环境。因此，小分子的渗透性与其在非极性溶剂中的溶解度相比与其在水中的溶解度有关。
胶束也可以具有与其正常结构相反的结构。它们不是将碳氢化合物链放在内部，而是可以将它们朝向外部，而极性头部则排列在球体内部。这种情况发生在“油包水”的情况下，因为油太多，包围着水滴，以至于碳氢化合物链朝向外部，而不是内部。
大小
胶束的大小范围从 2 纳米（20 埃）到 20 纳米（200 埃），具体取决于组成和浓度。胶束的大小比脂质双层的大小更有限。脂质双层可以跨越高达 107 埃或 106 纳米。
脂质双层不是刚性结构，而是相当流动的。单个脂类分子能够轻松地横向移动或扩散穿过膜，这个过程称为横向扩散。然而，脂类在从膜的一侧翻转到另一侧方面遇到更多困难，这个过程称为横向扩散或翻转，因为这将涉及极性头部穿过疏水核心，而极性和疏水区域之间的这种相互作用是不利的。因此，脂类可以以每秒约 2 微米的速度横向移动，而翻转则需要更长的时间。
脂质双层的流动性还取决于温度和碳氢化合物链。随着温度的升高，脂质双层的流动性也会增加。同样，碳氢化合物尾部具有的顺式双键越多，结构就越流动。这是因为当碳氢化合物尾部具有顺式双键时，它就不能像饱和碳氢化合物尾部那样紧密地堆积，因此它变得更流动。同样，碳氢化合物尾部越长，转变温度越高，即双层从刚性转变为流动的温度，这是因为较长的碳氢化合物尾部可以比短链相互作用更强烈。
当极性头部和非极性尾部以特殊方式排列时，胶束就会形成。它们通常被驱动以使极性头部朝外（油包水）或极性头部朝内（水包油）排列。只有当表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度 (CMC) 时，胶束才会形成。表面活性剂是任何进入后可以部分分离表面的表面活性物质。CMC 是表面活性剂浓度高于 CMC 时胶束将自发形成的浓度。浓度越高，胶束越多。胶束形成还取决于 Krafft 温度。这个温度是表面活性剂形成胶束的温度。如果温度低于 Krafft 温度，则不会自发形成胶束。随着温度升高，表面活性剂将转化为可溶形式，并能够从结晶状态形成胶束。疏水效应也是需要考虑的驱动力。这种效应的特点是喜欢在水性物质中形成分子间聚集体，以及在分子内分子中形成分子间聚集体。胶束形成可以用热力学来概括，它是由熵和焓驱动的。
胶束通常在肥皂分子中形成。肥皂通常以胶束的形式形成，因为它们只包含一条碳氢化合物链，而不是两条。因此，它们构成了肥皂的特性。胶束充当乳化剂，使通常不溶于水的化合物溶解。洗涤剂和肥皂的工作原理是将来自肥皂的长疏水尾部插入不溶性污垢（如油）中，而亲水头部朝外，包围着非极性污垢。然后，这种胶束可以被洗掉，因为胶束的外部与溶剂（通常是极性的）相溶。这就是为什么肥皂有助于清洁油性和蜡状物质的原因，因为水本身无法将油拉出。
胶束也在人体中起作用。胶束帮助人体吸收脂类和脂溶性维生素。它们帮助小肠吸收来自肝脏和胆囊的必需脂类和维生素。它们还携带复杂的脂类，如卵磷脂和脂溶性维生素（A、D、E 和 K）到小肠。没有胶束，这些维生素将无法被身体吸收，这将导致严重的并发症。胶束还有助于清洁皮肤。许多洗面奶使用胶束来执行此任务。它们通过去除油脂和其他物质来清洁皮肤，而无需事后清洗。
此外，研究膜蛋白通常利用洗涤剂，因为胶束可以分离、溶解和操纵它们[1]
胶束在生物学中表现为囊泡。然而，与胶束不同，囊泡包含一个脂质双层，它由两层磷脂组成，端对端排列，疏水层埋藏在两层之间。囊泡是细胞内膜结合的囊，在细胞内转运和储存物质。这些囊泡储存、转运和消化来自细胞的废物和产物。它们可以与质膜融合以从细胞中释放物质或进入细胞并将物质放入细胞。囊泡很重要，因为它们在代谢、转运、酶储存和化学反应室中起作用。
上图显示了脂质体是如何形成的。囊泡在超声处理后捕获甘氨酸。超声处理将磷脂分散成约 500 埃或 50 纳米直径大小的等尺寸囊泡。磷脂围绕着周围漂浮的许多甘氨酸分子形成囊泡。这是由疏水力驱动的。凝胶过滤后，囊泡与周围漂浮的甘氨酸分离。此功能可以是将甘氨酸转运或储存到适当的目标。放大视图显示了围绕疏水甘氨酸的单链胶束（请注意，囊泡根据定义被脂质双层包围，因此显示甘氨酸周围的脂肪酸单层或胶束的图像是不正确的！脂质体是囊泡，而不是胶束）。尾部位于内部，因为它们是疏水的，而头部朝向外部，周围被水包围。
生物化学，伯格