hydrophile définition
une molécule ou une substance hydrophile est attirée par l’eau. L’eau est une molécule polaire qui agit comme un solvant, dissolvant d’autres substances polaires et hydrophiles. En biologie, de nombreuses substances sont hydrophiles, ce qui leur permet d’être dispersées dans une cellule ou un organisme. Toutes les cellules utilisent de l’eau comme solvant qui crée la solution connue sous le nom de cytosol. Cytosol contient de nombreuses substances, dont la plupart sont hydrophiles sur au moins une partie de la molécule., Cela garantit que cela peut être transporté facilement autour de la cellule. Les Substances qui sont hydrophobes, ou repoussent l’eau, sont souvent transportées à travers et entre les cellules avec des protéines hydrophiles ou des structures attachées pour faciliter leur dispersion.
Les substances hydrophiles diffusent dans l’eau, c’est-à-dire qu’elles passent de zones de forte concentration à des zones de faible concentration. Ceci est causé par l’attraction des molécules d’eau vers les molécules hydrophiles. Dans les zones de forte concentration des molécules, l’eau se déplace et tire les molécules à part., Les molécules sont ensuite distribuées dans des zones de faible concentration, où plus de molécules d’eau peuvent interagir. La Diffusion est une propriété très importante de la plupart des substances hydrophiles pour les organismes vivants. Diffusion permet de distribuer des substances avec peu ou pas d’énergie de leur part.
exemples de sucre hydrophile
le sucre, ou plus précisément le glucose, est une molécule que de nombreux types de cellules utilisent comme source d’énergie. Une molécule de glucose a des parties hydrophobes et hydrophiles. L’image ci-dessous montre une molécule de glucose., Les boules noires sont atomes de carbone, les boules rouges sont des atomes d’oxygène, et les boules blanches sont des atomes d’hydrogène. Les liaisons entre les atomes de carbone partagent également les électrons, et aucune charge électrique statique n’est créée. Les atomes d’oxygène, cependant, tirent une part inégale des électrons des atomes de carbone et d’hydrogène auxquels ils sont attachés. Cette propriété, connue sous le nom d’électronégativité, entraîne une distribution inégale des électrons, la majorité du temps. Cela provoque la formation d’un dipôle électrique à travers la liaison, créant des zones d’énergie positive et négative., L’eau peut interagir avec ces dipôles et dissoudre le glucose.
Dans le corps humain, comme chez beaucoup d’animaux, l’énergie stockée dans les liens de glucose est utilisé dans chaque cellule de conduire les fonctions cellulaires. Pour transporter le glucose vers les nombreuses cellules, le glucose dissous dans l’intestin et stocké dans le foie est libéré dans la circulation sanguine. Parce que le glucose est une molécule partiellement hydrophile, il se dissout également dans la circulation sanguine et fournit du glucose à toutes les parties du corps., Pour traverser les centres hydrophobes des membranes plasmatiques, le glucose est transporté par des protéines spéciales. Une fois dans chaque cellule, le glucose peut être décomposé par la glycolyse et la respiration pour fournir l’ATP de coenzyme. L’ATP peut fournir de l’énergie à d’autres enzymes pour les aider à remplir leurs diverses fonctions.
Enzymes
L’ADN, la molécule d’information qui anime la vie sur Terre, code une séquence d’acides aminés. Ces acides aminés peuvent être hydrophiles ou hydrophobes. Les protéines sont créées par des séquences d’acides aminés, mais ne deviennent pas fonctionnelles tant qu’elles ne sont pas correctement pliées., Une longue chaîne d’acides aminés devient pliée en raison des diverses interactions qu’elle a avec les autres acides aminés de la chaîne, ainsi que des interactions avec l’environnement. Finalement, les régions hydrophobes et non polaires de la protéine se regrouperont et les régions polaires hydrophiles seront exposées à l’environnement.
les Protéines deviennent des enzymes fonctionnelles lorsqu’elles sont à la bonne forme pour accepter d’un substrat et d’abaisser l’énergie d’activation d’une réaction chimique., Si une mutation dans L’ADN place un acide aminé hydrophobe là où un acide aminé hydrophile aurait dû disparaître, toute la structure peut en souffrir et l’enzyme peut ne plus fonctionner. Puisque l’eau est le solvant dans tout le cytosol cellulaire, il est important que l’extérieur des protéines soit hydrophile, de sorte qu’elles puissent être dispersées et déplacées autour de la cellule. Ainsi, une cellule peut créer des protéines en un seul endroit (généralement les ribosomes), et les faire distribuer à travers la cellule par diffusion., Cette propriété hydrophile de la plupart des protéines leur permet de remplir certaines cellules et de produire une énorme quantité de certains produits nécessaires au corps.
Membranes cellulaires
Les membranes cellulaires sont créées à partir de deux feuilles de molécules appelées phospholipides. Les phospholipides sont amphiphiles, ce qui signifie qu’ils sont tous deux attirés par l’eau dans une région de la molécule et repoussent l’eau dans d’autres régions. La tête de la molécule de phospholipide est la région hydrophile. Les queues sont la région hydrophobe, et pointent vers l’intérieur, vers les autres., Cela exclut l’eau du milieu des deux feuilles, créant ainsi un diviseur entre deux réservoirs de solution. Si la membrane est fermé, dans une sphère, une cellule est créée. Les cellules bactériennes n’ont plus de division, mais les eucaryotes divisent davantage leurs cellules en organites. Ces organites sont également entourés de phospholipides.
bien que l’eau ne puisse pas passer facilement à travers la membrane cellulaire, de nombreuses protéines incorporées permettent à l’eau de pénétrer dans la cellule. Il existe également des protéines qui transportent d’autres substances hydrophiles à travers la membrane., Ces protéines, bien que non des enzymes, sont également formées par des chaînes d’acides aminés. Comme on le voit dans le graphique ci-dessous, ces protéines fonctionnent souvent en utilisant l’énergie de L’ATP pour déplacer diverses substances à travers la membrane. Sans un canal à travers la membrane hydrophobe, les substances hydrophiles ne pourraient pas passer.
La protéine dans le graphique ci-dessus a à la fois hydrophobes et hydrophiles des parties. L’extérieur de la protéine, les parties exposées à l’environnement et au cytoplasme, sera hydrophile., Les parties intérieures de la protéine qui interagissent avec les lipides au milieu de la membrane seront hydrophiles. De cette façon, la protéine peut rester intégrée dans la membrane simplement par la tendance des substances hydrophobes à se regrouper et des substances hydrophiles à attirer dans l’eau. Les extrémités sont tirées vers l’eau et le milieu interagit avec les lipides hydrophobes. De nombreuses macromolécules sont amphiphiles de cette manière, pour interagir avec diverses substances.
- hydrophobe – molécules ou substances qui ne sont pas attirées par l’eau ou qui ne la repoussent pas.,
- polaire – molécules qui ont des pôles électriques opposés.
- non polaire – molécules qui distribuent les électrons uniformément, ne provoquant aucune interaction avec les molécules polaires.
- amphiphile-est attiré à la fois par l’eau et les substances hydrophobes, comme le savon.
Quiz
1. Les chercheurs conçoivent souvent des médicaments qui peuvent être avalés, digérés et diffusés dans la circulation sanguine. Quelle propriété ont ces médicaments?
A. Hydrophile
B. Hydrophobe
C. non polaire
2. Lors de la cuisson d’un repas, un chef met beaucoup de sel sur des pommes de terre fraîchement coupées. Le sel tire l’eau des pommes de terre, en raison de la forte attraction entre les molécules d’ions du sel et les régions polaires des molécules d’eau. Qu’est-ce que le sel?
A., Hydrophobe
B. Amphiphiles
C. Hydrophile
3., Une protéine est en cours de fabrication qui sera intégrée dans la membrane cellulaire. La protéine fonctionne en reconnaissant d’autres cellules. En tant que tel, colle hors de la membrane cellulaire dans l’environnement. Cependant, la protéine ne transmet rien à l’intérieur de la cellule. Par conséquent, il ne s’étend pas au-delà du milieu de la membrane cellulaire. La partie de la protéine dans l’environnement est la Partie A, la partie de la protéine incorporé dans la membrane est la Partie B. les biens Que chaque partie de l’affichage?
A. Hydrophobe ; B Hydrophobe
B. A – Hydrophile ; B – Hydrophile
C., A – hydrophile ; B-hydrophobe