hidrofílico definición
una molécula o sustancia hidrofílica es atraída por el agua. El agua es una molécula polar que actúa como solvente, disolviendo otras sustancias polares e hidrófilas. En Biología, muchas sustancias son hidrofílicas, lo que les permite dispersarse a través de una célula u organismo. Todas las células usan agua como solvente que crea la solución conocida como citosol. El citosol contiene muchas sustancias, la mayoría de las cuales son hidrofílicas en al menos una parte de la molécula., Esto asegura que puede ser transportado sobre la célula fácilmente. Las sustancias que son hidrofóbicas, o repelen el agua, a menudo se transportan a través y entre las células con proteínas o estructuras hidrofílicas Unidas para ayudar en su dispersión.
Las sustancias hidrofílicas se difunden en el agua, es decir, pasan de zonas de alta concentración a zonas de baja concentración. Esto es causado por la atracción de las moléculas de agua a las moléculas hidrofílicas. En áreas de alta concentración de las moléculas, el agua se mueve y separa las moléculas., Las moléculas luego se distribuyen a áreas de baja concentración, donde más moléculas de agua pueden interactuar. La difusión es una propiedad muy importante de la mayoría de las sustancias hidrofílicas a los organismos vivos. La difusión les permite distribuir sustancias con poca o ninguna energía de su parte.
ejemplos de azúcar hidrofílico
El azúcar, o más específicamente la glucosa, es una molécula que muchos tipos de células utilizan como fuente de energía. Una molécula de glucosa tiene porciones hidrofóbicas e hidrofílicas. La siguiente imagen muestra una molécula de glucosa., Las bolas negras son átomos de carbono, las bolas rojas son átomos de oxígeno, y las bolas blancas son átomos de hidrógeno. Los enlaces entre átomos de carbono comparten electrones por igual, y no se crea ninguna carga eléctrica estática. Los átomos de oxígeno, sin embargo, extraen una proporción desigual de electrones de los átomos de carbono e hidrógeno a los que están unidos. Esta propiedad, conocida como electronegatividad, resulta en que los electrones se distribuyen de manera desigual, la mayoría de las veces. Esto hace que se forme un dipolo eléctrico a través del enlace, creando áreas de energía positiva y negativa., El agua puede interactuar con estos dipolos y disolver la glucosa.
en el cuerpo humano, como en muchos animales, la energía almacenada en los enlaces de glucosa se utiliza en cada célula para impulsar las funciones celulares. Para transportar la glucosa a las muchas células, la glucosa disuelta en el intestino y almacenada en el hígado se libera en el torrente sanguíneo. Debido a que la glucosa es una molécula parcialmente hidrofílica, se disuelve por igual en el torrente sanguíneo y proporciona glucosa a todas las partes del cuerpo., Para atravesar los centros hidrofóbicos de las membranas plasmáticas, la glucosa es transportada por proteínas especiales. Una vez en cada célula, la glucosa se puede descomponer a través de la glucólisis y la respiración para proporcionar la coenzima ATP. El ATP puede proporcionar energía a otras enzimas para ayudarles a realizar sus diversas funciones.
enzimas
El ADN, la molécula de información que impulsa la vida en la Tierra, codifica una secuencia de aminoácidos. Estos aminoácidos pueden ser hidrofílicos o hidrofóbicos. Las proteínas son creadas por secuencias de aminoácidos, pero no se vuelven funcionales hasta que se pliegan correctamente., Una larga cadena de aminoácidos se dobla debido a las diversas interacciones que tiene con los otros aminoácidos de la cadena, así como las interacciones con el medio ambiente. Eventualmente, las regiones hidrofóbicas y no polares de la proteína se agruparán y las regiones polares hidrofílicas estarán expuestas al medio ambiente.
Las proteínas se convierten en enzimas funcionales cuando tienen la forma adecuada para aceptar un sustrato y reducir la energía de activación de una reacción química., Si una mutación en el ADN coloca un aminoácido hidrofóbico donde un aminoácido hidrofílico debería haber desaparecido, toda la estructura puede sufrir y la enzima puede dejar de funcionar. Dado que el agua es el solvente en todo el citosol celular, es importante que el exterior de las proteínas sea hidrofílico, para que puedan dispersarse y moverse alrededor de la célula. Por lo tanto, una célula puede crear proteínas en un lugar (generalmente los ribosomas), y distribuirlas a través de la célula por difusión., Esta propiedad hidrofílica de la mayoría de las proteínas les permite llenar ciertas células y producir una gran cantidad de ciertos productos necesarios para el cuerpo.
membranas celulares
las membranas celulares se crean a partir de dos láminas de moléculas conocidas como fosfolípidos. Los fosfolípidos son anfifílicos, lo que significa que ambos son atraídos por el agua en una región de la molécula, y repelen el agua en otras regiones. La cabeza de la molécula fosfolípida es la región hidrofílica. Las colas son la región hidrofóbica, y apuntan hacia adentro, una hacia la otra., Esto excluye el agua del centro de las dos hojas, creando así un divisor entre dos depósitos de solución. Si la membrana está cerrada, en una esfera, se crea una célula. Las células bacterianas no tienen más División, pero los eucariotas dividen aún más sus células en orgánulos. Estos orgánulos también están rodeados de fosfolípidos.
aunque el agua no puede pasar fácilmente a través de la membrana celular, hay muchas proteínas incrustadas que permiten que el agua entre en la célula. También hay proteínas que transportan otras sustancias hidrofílicas a través de la membrana., Estas proteínas, aunque no son enzimas, también están formadas por cadenas de aminoácidos. Como se ve en el gráfico a continuación, estas proteínas a menudo funcionan mediante el uso de la energía del ATP para mover varias sustancias a través de la membrana. Sin un canal a través de la membrana hidrofóbica, las sustancias hidrofílicas no podrían pasar.
La proteína en el gráfico anterior tiene porciones hidrofóbicas e hidrofílicas. El exterior de la proteína, las partes expuestas al medio ambiente y el citoplasma, serán hidrofílicas., Las partes interiores de la proteína que interactúan con los lípidos en el medio de la membrana, serán hidrofílicas. De esta manera, la proteína puede permanecer incrustada en la membrana simplemente a través de la tendencia de las sustancias hidrofóbicas a agruparse y las sustancias hidrofílicas a atraerse al agua. Los extremos se tiran hacia el agua, y el medio interactúa con los lípidos hidrófobos. Muchas macromoléculas son anfifílicas de esta manera, para interactuar con diversas sustancias.
- hidrofóbicas-moléculas o sustancias que no son atraídas por el agua, o que la repelen.,
- Polar-moléculas que tienen polos eléctricos opuestos.
- Nonpolar-moléculas que distribuyen los electrones uniformemente, sin causar interacción con las moléculas polares.
- Anfifílico: se siente atraído tanto por el agua como por sustancias hidrofóbicas, como el jabón.
Quiz
1. Los investigadores a menudo diseñan medicamentos que se pueden tragar, digerir y difundir en el torrente sanguíneo. Qué propiedad tienen estos medicamentos?
A. hidrofílico
B. hidrofóbico
C. No Polar
2. Al cocinar una comida, un chef pone mucha sal en las papas recién cortadas. La sal extrae el agua de las patatas, debido a la fuerte atracción entre las moléculas de iones de la sal y las regiones polares de las moléculas de agua. ¿Qué es la sal?
A., Hydrophobic
B. Amphiphilic
C. Hydrophilic
3., Se está produciendo una proteína que se incrustará en la membrana celular. Las funciones de la proteína en el reconocimiento de otras células. Como tal, sobresale de la membrana celular en el medio ambiente. Sin embargo, la proteína no transmite nada al interior de la célula. Por lo tanto, no se extiende más allá de la mitad de la membrana celular. La porción de la proteína en el medio ambiente es parte a, la parte de la proteína incrustada en la membrana es parte B. ¿Qué propiedad muestra cada parte?
A. A-hidrofóbico;B-hidrofóbico
B. A-hidrofílico;B-hidrofílico
C., A-hidrofílico; B-hidrofóbico