Hydrophobe

Hydrophobe Definition

Hydrophobe bedeutet wörtlich „die Angst vor Wasser“. Hydrophobe Moleküle und Oberflächen stoßen Wasser ab. Hydrophobe Flüssigkeiten wie Öl trennen sich von Wasser. Hydrophobe Moleküle sind normalerweise unpolar, was bedeutet, dass die Atome, aus denen das Molekül besteht, kein statisches elektrisches Feld erzeugen. In polaren Molekülen ziehen diese entgegengesetzten Bereiche elektrischer Energie Wassermoleküle an. Ohne entgegengesetzte elektrische Ladungen an den Molekülen kann Wasser keine Wasserstoffbindungen mit den Molekülen bilden., Die Wassermoleküle bilden dann mehr Wasserstoffbrücken mit sich selbst und die unpolaren Moleküle verklumpen zusammen.

Der hydrophobe Effekt wird dadurch verursacht, dass unpolare Moleküle zusammenklumpen. Große Makromoleküle können hydrophobe Abschnitte haben, die das Molekül falten, so dass sie nahe beieinander sein können, weg von Wasser. Viele Aminosäuren in Proteinen sind hydrophob und helfen den Proteinen, ihre komplizierten Formen zu erhalten. Die hydrophobe Wirkung erstreckt sich auf Organismen, da viele hydrophobe Moleküle auf der Oberfläche eines Organismen ihnen helfen, die Menge an Wasser und Nährstoffen in ihren Systemen zu regulieren.,

Beispiel für hydrophobe

Zellmembranen

Zellmembranen bestehen aus Makromolekülen, die als Phospholipide bekannt sind. Phospholipide haben Phosphoratome in den Köpfen der Moleküle, die Wasser anziehen. Der Schwanz des Moleküls besteht aus Lipiden, die hydrophobe Moleküle sind. Die hydrophilen Köpfe zeigen auf Wasser und die hydrophoben Schwänze ziehen aufeinander zu. In kleinen Gruppen bilden Phospholipide Mizellen. Wie auf dem Bild unten zu sehen ist, ist eine Mizelle eine kleine hydrophobe Kugel., Die hydrophoben Schwänze vertreiben Wasser aus der Mitte des Balls.

Zellmembranen bestehen aus zwei Phospholipidschichten, der sogenannten Phospholipid-Doppelschicht. Die Mitte des Blattes besteht aus hydrophoben Schwänzen, die Wasser ausstoßen und den Inhalt der Zelle von der äußeren Umgebung trennen können. Zellen haben eine Vielzahl von speziellen Proteinen, die in die Membran eingebettet sind, die helfen, hydrophile Moleküle wie Wasser und Ionen über den hydrophoben mittleren Teil der Membran zu transportieren.,

In eukaryotischen Zellen werden Organellen innerhalb von Zellen aus kleineren Säcken gebildet, die aus Phospholipid-Doppelschichten gebildet werden. Wissenschaftler haben die hydrophoben Eigenschaften von Phospholipiden verwendet, um eine andere Struktur zu schaffen, um den Zellen Medikamente und Nährstoffe zuzuführen. Wie in der obigen Grafik zu sehen ist, sind Liposomen kleine Säcke, die mit Medikamenten gefüllt werden können. Mit den richtigen Proteinen, die in die Membran eingebettet sind, verschmilzt das Liposom mit der Membran einer Zielzelle und liefert das Arzneimittel an das Innere der Zelle.,

Pflanzenblätter

– Viele Pflanzen haben hydrophobe Beschichtungen auf Ihre Blätter. Es ist wichtig, dass Regen und Wasser nicht durch die Blätter absorbiert werden, da dies den Nährstofffluss stören würde, der auf dem Durchgang von Wasser von Wurzel zu Blatt beruht. Wenn das Wasser durch Osmose durch die Zellmembran und in das Blatt reisen durfte, würde es den osmotischen Druck in den Blättern verändern, und Wasser könnte nicht von den Wurzeln nach oben wandern., Sogar Wasserpflanzen schützen ihre Blätter mit hydrophoben Substanzen, die sicherstellen, dass Nährstoffe aus den Wurzeln gezogen werden und Wasser in eine Richtung durch die Pflanze fließt. Unten ist ein Beispiel für ein sehr hydrophobes Blatt, das Wassertröpfchen vom Blatt rollen lässt.

Vogelfedern

Viele Wasservögel müssen ihre Feder vor dem Eindringen von Wasser schützen und hydrophobe Öle auf ihre Federn absondern, wodurch das Eindringen von Wasser verhindert wird., Wenn Sie jemals den Begriff „wie Wasser von einer Ente“ gehört haben, bezieht sich diese Phase auf die Hydrophobie von Entenfedern. Enten und viele andere Wasservögel verbringen viel Zeit unter Wasser, um Nahrung zu sammeln. Sie müssen jedoch auch fliegen, wenn sie das Wasser verlassen. Wenn Wasser in ihre Federn eindringen durfte, wurden die Vögel zu schwer zum Fliegen. Die Vögel bürsten die hydrophoben Öle, die sie von ihrer Haut und speziellen Drüsen auf ihre Federn absondern. Wenn sie unter Wasser tauchen, bilden die Öle eine hydrophobe Barriere, die das Eindringen von Wasser verhindert., Wenn sie dann auftauchen, schütteln sie einfach das Wasser ab und können fliegen.

• Hydrophil-Moleküle oder Substanzen, die von Wasser angezogen werden.
• Polar-Moleküle mit statischen elektrischen Ladungen, die mit Wasser interagieren können.
• Unpolare Moleküle, die keine statischen elektrischen Ladungen haben und viel wahrscheinlicher mit anderen unpolaren Molekülen interagieren als mit Wasser.
• Lipophil-Substanzen, die von Fett angezogen werden, anders als hydrophob.

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1. Einige Aminosäuren sind hydrophob und andere hydrophil., Hydrophobe Aminosäuren neigen dazu, sich in großen Proteinen anzusammeln. Warum ist die Reihenfolge der Aminosäuren in einem Protein wichtig?
A. Die Reihenfolge bestimmt die Form des Proteins
B. Es ist nicht wichtig, solange alle Aminosäuren vorhanden sind
C. Proteine werden durch Sequenz von Aminosäuren erkannt

2. Es entsteht eine Substanz, die sehr starke elektrische Dipole auf den Molekülen hat, aber aufgrund der starken Wechselwirkung mit sich selbst nicht mit Wasser interagiert. Wie würden Sie das Molekül beschreiben?
A. Hydrophil und polar
B. Hydrophob und unpolar
C., Hydrophobe und polare

3., Viele Reptilien, sogar Wüstenreptilien, haben hydrophobe Schuppen an der Außenseite ihres Körpers. Warum sollte ein Wüstenreptil eine hydrophobe Abdeckung wollen?
A. Um schädliche Sonnenstrahlen abzuwehren
B. Die Barriere stoppt auch die Verdunstung
C. Vor saurem Regen geschützt werden