親水性の定義
親水性分子または物質が水に引き付けられる。 水は溶媒として作用し、他の極性および親水性物質を溶解する極性分子である。 生物学では、多くの物質は親水性であり、細胞または生物全体に分散させることができます。 すべての細胞は、サイトゾルとして知られる溶液を生成する溶媒として水を使用する。 サイトゾルには多くの物質が含まれており、そのほとんどは分子の少なくとも一部で親水性である。, これにより、細胞の周りを容易に輸送できることが保証される。 疎水性である、または水をはじく物質は、しばしば、親水性タンパク質またはそれらの分散を助けるために付着した構造を有する細胞を介しておよ
親水性物質は水中で拡散し、すなわち高濃度の領域から低濃度の領域に移動する。 これは、親水性分子への水分子の引き寄せによって引き起こされる。 分子の高濃度の領域では、水が中に移動し、分子を離れて引っ張ります。, 分子は、その後、より多くの水分子が相互作用することができる低濃度の領域に分布しています。 拡散は、生物にとってほとんどの親水性物質の非常に重要な特性である。 拡散はそれらが部分の少しにエネルギーの物質を配るようにする。
親水性の例
糖
糖、またはより具体的にはグルコースは、多くのタイプの細胞がエネルギー源として使用する分子である。 グルコースの分子は、疎水性部分と親水性部分の両方を有する。 下の写真はグルコースの分子を示しています。, 黒いボールは炭素原子、赤いボールは酸素原子、白いボールは水素原子です。 炭素原子間の結合は等しく電子を共有し、静的な電荷は作り出されません。 しかし、酸素原子は、それらが結合している炭素原子および水素原子から電子の不平等なシェアを引き出す。 電気陰性度として知られているこの特性は、電子が不均一に分布する結果となり、大部分の時間が不均一に分布する。 これにより、電気双極子が結合を横切って形成され、正と負のエネルギーの領域が生成されます。, 水はこれらの双極子と相互作用し、グルコースを溶解することができる。
人体では、多くの動物と同様に、グルコースの結合に蓄えられたエネルギーがすべての細胞で細胞機能を駆動するために使用されます。 多くの細胞にグルコースを輸送するためには、腸で分解され、レバーで貯えられるブドウ糖は血流に解放されます。 グルコースは部分的に親水性分子であるため、血流に均等に溶解し、体のすべての部分にグルコースを提供します。, 細胞膜の疎水性中心を通過するために、グルコースは特別なタンパク質によって輸送される。 一度各細胞で、ブドウ糖は補酵素ATPを提供するために解糖および呼吸によって破壊することができます。 ATPをエネルギーは他の酵素として遂行いただけます。
酵素
DNA、地球上の生命を駆動する情報分子は、アミノ酸の配列をコードします。 これらのアミノ酸は、親水性または疎水性であり得る。 タンパク質はアミノ酸の配列によって作られますが、適切に折り畳まれるまで機能的にはなりません。, アミノ酸の長い文字列は、それがチェーン内の他のアミノ酸と持っている様々な相互作用だけでなく、環境との相互作用のために折り畳まれるようにな 最終的に、タンパク質の疎水性領域と非極性領域は一緒にクラスタ化され、親水性極性領域は環境にさらされます。
タンパク質は、基質を受け入れ、化学反応の活性化エネルギーを低下させるための正しい形状であるときに機能性酵素になります。, DNAの突然変異が親水性アミノ酸がなくなっているはずの疎水性アミノ酸を置くと、構造全体が苦しみ、酵素がもはや機能しなくなることがあります。 水はすべての細胞サイトゾル中の溶媒であるため、タンパク質の外側が親水性であることが重要であり、それらを細胞の周りに分散させて移動させることができる。 したがって、細胞は一つの場所（通常はリボソーム）にタンパク質を作成し、拡散によって細胞を介して分布させることができます。, ほとんどのタンパク質のこの親水性特性は、それらが特定の細胞を満たし、身体に必要な膨大な量の特定の製品を生産することを可能にする。
細胞膜
細胞膜は、リン脂質として知られている分子の二つのシートから作成されます。 リン脂質は両親媒性であり、それらは分子の一つの領域で水に引き付けられ、他の領域で水をはじくことを意味する。 リン脂質分子の頭部は親水性領域である。 尾部は疎水性領域であり、互いに向かって内側を指す。, これは、このように溶液の二つの貯水池の間に仕切りを作成し、二つのシートの中央から水を除外します。 膜が閉じている場合、球では、細胞が作成されます。 細菌細胞はそれ以上の分裂を持たないが、真核生物はそれらの細胞をさらに細胞小器官に分割する。 これらの細胞小器官はまたリン脂質によって囲まれます。
水は細胞膜を容易に通過することはできませんが、水を細胞内に入れる多くの埋め込まれたタンパク質があります。 膜を横切って他の親水性物質を輸送するタンパク質もあります。, これらのタンパク質は、酵素ではないが、アミノ酸鎖によっても形成される。 などのグラフィック以下、これらのタンパク質が機能を利用エネルギーからのATPへの移動の様々な物質を分析する。 疎水性膜を通るチャネルがなければ、親水性物質は通過できなかった。
上の図のタンパク質は、疎水性部分と親水性部分の両方を有する。 タンパク質の外部、環境に曝された部分および細胞質は、親水性である。, 膜の中央にある脂質と相互作用するタンパク質の内部部分は、親水性になります。 このように、タンパク質と泊まれる組み込みの膜るだけでいるので、疎水性物質のクラスターおよび親水性物質を誘致。 端部は水に向かって引っ張られ、中間部は疎水性脂質と相互作用する。 多くの高分子は、様々な物質と相互作用するために、このように両親媒性である。P>
- 疎水性–水に引き付けられていない分子または物質、またはそれをはじきます。,
- 極性-対向する電柱を有する分子。
- 非極性-極性分子との相互作用を引き起こさない、電子を均等に分布させる分子。
- 両親媒性-石鹸のような水と疎水性物質の両方に引き付けられます。
クイズ
1. 研究者は、多くの場合、飲み込んで消化し、血流に拡散することができる薬を設計します。 どの物件はこれらの薬剤のですか？
A.親水性
B.疎水性
C.非極性
2. 食事を調理するとき、シェフは新しく切られたジャガイモに塩の多くを置く。 塩は、塩のイオン分子と水分子の極性領域との間の強い引力のために、ジャガイモから水を引き出す。 塩とは何ですか？
A., 疎水性
B.両親媒性
C.親水性
3., 細胞膜に埋め込まれるタンパク質が作られています。 タンパク質は他の細胞を認識する際に機能する。 そのように、細胞膜から環境に突き出ます。 しかし、タンパク質は細胞の内部に何も伝達しません。 したがって、それは細胞膜の中央を過ぎて伸びない。 環境中のタンパク質の部分はパートAであり、膜に埋め込まれたタンパク質の部分はパートBである。
A.A-疎水性;B-疎水性
B.A-親水性;B-親水性
C., A-親水性;B-疎水性