Madame Lelica

hidrofil definíció

egy hidrofil molekula vagy anyag vonzódik a vízhez. A víz egy poláris molekula, amely oldószerként működik, feloldva más poláris és hidrofil anyagokat. A biológiában sok anyag hidrofil, amely lehetővé teszi számukra, hogy szétszóródjanak egy sejtben vagy szervezetben. Minden sejt vizet használ oldószerként, amely a cytosol néven ismert oldatot hozza létre. A citoszol számos anyagot tartalmaz, amelyek többsége hidrofil a molekula legalább egy részén., Ez biztosítja, hogy könnyen szállítható legyen a sejt körül. Azok az anyagok, amelyek hidrofób, vagy taszítják a vizet, gyakran szállítják át a sejtek között hidrofil fehérjékkel vagy szerkezetekkel, amelyek a diszpergáláshoz kapcsolódnak.

a vízben diffúz hidrofil anyagok, vagyis a nagy koncentrációjú területekről az alacsony koncentrációjú területekre mozognak. Ezt a vízmolekulák hidrofil molekulákhoz való vonzása okozza. A molekulák nagy koncentrációjú területein a víz beköltözik és széthúzza a molekulákat., A molekulákat ezután kis koncentrációjú területekre osztják, ahol több vízmolekulák kölcsönhatásba léphetnek. A diffúzió a legtöbb hidrofil anyag nagyon fontos tulajdonsága az élő szervezeteknek. A diffúzió lehetővé teszi számukra, hogy olyan anyagokat osszanak el, amelyek kevés vagy semmilyen energiát nem tartalmaznak.

példák hidrofil

cukor

a cukor, vagy pontosabban a glükóz olyan molekula, amelyet sok típusú sejt energiaforrásként használ. A glükóz molekula mind hidrofób, mind hidrofil részekkel rendelkezik. Az alábbi képen egy glükóz molekula látható., A fekete golyók szénatomok, a piros golyók oxigénatomok, a fehér golyók hidrogénatomok. A szénatomok közötti kötések egyenlően osztják meg az elektronokat, és nem keletkezik statikus elektromos töltés. Az oxigénatomok azonban egyenlőtlen részesedést vonnak ki az elektronokból a szén-és hidrogénatomokból, amelyekhez kapcsolódnak. Ez a tulajdonság, az elektronegativitás néven ismert, az elektronok egyenetlenül oszlanak el, az idő nagy részében. Ez elektromos dipólust képez a kötésben, ami pozitív és negatív energiájú területeket hoz létre., A víz kölcsönhatásba léphet ezekkel a dipólusokkal, és feloldhatja a glükózt.

az emberi testben, mint sok állatnál, a glükóz kötéseiben tárolt energiát minden sejtben celluláris funkciók vezetésére használják. A glükóz sok sejtbe történő szállításához a bélben oldott, a májban tárolt glükóz felszabadul a véráramba. Mivel a glükóz egy részlegesen hidrofil molekula, egyenlően oldódik a véráramba, és glükózt biztosít a test minden részére., A plazmamembránok hidrofób központjain keresztül a glükózt speciális fehérjék szállítják. Minden sejtben egyszer a glükóz lebontható glikolízissel és légzéssel, hogy az ATP koenzimet biztosítsa. Az ATP energiát nyújthat más enzimeknek, hogy segítsen nekik különböző funkcióik elvégzésében.

enzimek

DNS, az információs molekula, amely a földi életet hajtja, aminosavak sorozatát kódolja. Ezek az aminosavak lehetnek hidrofil vagy hidrofób. A fehérjéket aminosavak szekvenciái hozzák létre, de addig nem válnak működőképessé, amíg megfelelően nem hajtogatják őket., Az aminosavak hosszú sora összecsukódik a lánc többi aminosavával való különböző kölcsönhatások, valamint a környezettel való kölcsönhatások miatt. Végül a fehérje hidrofób és nem poláris régiói összeolvadnak, és a hidrofil poláris régiók ki lesznek téve a környezetnek.

a fehérjék akkor válnak funkcionális enzimekké, ha megfelelő formájúak ahhoz, hogy szubsztrátot fogadjanak el, és csökkentik a kémiai reakció aktiválási energiáját., Ha egy mutáció a DNS-ben hidrofób aminosavat helyez el, ahol hidrofil aminosavnak kellett volna mennie, az egész szerkezet szenvedhet, és az enzim már nem működik. Mivel minden sejt citozolban a víz az oldószer, fontos, hogy a fehérjék külső része hidrofil legyen, így a sejtek körül diszpergálhatók és mozgathatók. Így egy sejt képes fehérjéket létrehozni egy helyen (általában a riboszómák), és diffúzióval elosztani őket a sejten keresztül., A legtöbb fehérje hidrofil tulajdonsága lehetővé teszi számukra, hogy bizonyos sejteket kitöltsenek, és hatalmas mennyiségű, a szervezet számára szükséges terméket állítsanak elő.

sejtmembránok

a sejtmembránok két, foszfolipideknek nevezett molekulalapból jönnek létre. A foszfolipidek amfifilek, ami azt jelenti, hogy mindkettő vonzza a vizet a molekula egyik régiójában, és taszítja a vizet más régiókban. A foszfolipid molekula feje a hidrofil régió. A farok a hidrofób régió, és befelé, egymás felé mutatnak., Ez kizárja a vizet a két lap közepétől, ezáltal elválasztót hoz létre két oldattároló között. Ha a membrán zárva van, egy gömbben létrejön egy sejt. A bakteriális sejteknek nincs további felosztása, de az eukarióták tovább osztják sejtjeiket organellákra. Ezeket az organellákat foszfolipidek veszik körül.

bár a víz nem tud könnyen átjutni a sejtmembránon, sok beágyazott fehérje van, amelyek lehetővé teszik a víz bejutását a sejtbe. Vannak olyan fehérjék is, amelyek más hidrofil anyagokat szállítanak a membránon keresztül., Ezeket a fehérjéket, bár nem enzimeket, aminosavláncok is alkotják. Amint az az alábbi ábrán látható, ezek a fehérjék gyakran az ATP energiájának felhasználásával működnek, hogy különböző anyagokat mozgassanak a membránon. A hidrofób membránon keresztüli csatorna nélkül a hidrofil anyagok nem tudtak áthaladni.

a fenti ábrán látható fehérje mind hidrofób, mind hidrofil részekkel rendelkezik. A fehérje külső része, a környezetnek kitett részek és a citoplazma hidrofil lesz., A fehérje belső részei, amelyek kölcsönhatásba lépnek a membrán közepén lévő lipidekkel, hidrofilek lesznek. Így a fehérje a membránba beágyazódva maradhat, egyszerűen a hidrofób anyagok klaszterekre és hidrofil anyagokra való hajlama révén, hogy vonzzák a vizet. A végeket a víz felé húzzák, a középső pedig kölcsönhatásba lép a hidrofób lipidekkel. Sok makromolekula ilyen módon amfifilikus, hogy kölcsönhatásba lépjen a különböző anyagokkal.

• hidrofób-molekulák vagy anyagok, amelyek nem vonzódnak a vízhez, vagy taszítják.,
• poláris molekulák, amelyek ellentétes elektromos pólusokkal rendelkeznek.
• nem poláris molekulák, amelyek egyenletesen osztják el az elektronokat, ami nem okoz kölcsönhatást a poláris molekulákkal.
• amfifil-vonzza mind a víz, mind a hidrofób anyagokat, például a szappant.

kvíz

1. A kutatók gyakran olyan gyógyszereket terveznek, amelyek lenyelhetők, emészthetők és a véráramba szórhatók. Milyen tulajdonságokkal rendelkeznek ezek a gyógyszerek?
A. hidrofil
B. hidrofób
C. Nonpolar