Hydrophobic (Italiano)

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Hydrophobic Definizione

Hydrophobic significa letteralmente “la paura dell’acqua”. Le molecole e le superfici idrofobiche respingono l’acqua. I liquidi idrofobi, come l’olio, si separeranno dall’acqua. Le molecole idrofobiche sono solitamente non polari, il che significa che gli atomi che formano la molecola non producono un campo elettrico statico. Nelle molecole polari queste regioni opposte di energia elettrica si attraggono alle molecole d’acqua. Senza cariche elettriche opposte sulle molecole, l’acqua non può formare legami idrogeno con le molecole., Le molecole d’acqua formano quindi più legami idrogeno con se stessi e le molecole non polari si raggruppano.

L’effetto idrofobo è causato da molecole non polari che si raggruppano. Le grandi macromolecole possono avere sezioni idrofobiche, che piegano la molecola in modo che possano essere vicine l’una all’altra, lontano dall’acqua. Molti aminoacidi nelle proteine sono idrofobi, aiutando le proteine a ottenere le loro forme complicate. L’effetto idrofobo si estende agli organismi, poiché molte molecole idrofobe sulla superficie di un organismo li aiutano a regolare la quantità di acqua e sostanze nutritive nei loro sistemi.,

Esempio di membrane cellulari idrofobiche

Le membrane cellulari sono costituite da macromolecole note come fosfolipidi. I fosfolipidi hanno atomi di fosforo nelle teste delle molecole, che attraggono l’acqua. La coda della molecola è fatta di lipidi, che sono molecole idrofobe. Le teste idrofile puntano verso l’acqua e le code idrofobiche si attraggono l’una verso l’altra. In piccoli gruppi, i fosfolipidi formano micelle. Come si vede nella foto qui sotto, una micella è una piccola palla idrofobica., Le code idrofobiche espellono l’acqua dal centro della palla.

Le membrane cellulari sono composte da due strati di fosfolipidi, noti come doppio strato di fosfolipidi. Il centro del foglio è costituito da code idrofobiche, che espellono l’acqua e possono separare il contenuto della cellula dall’ambiente esterno. Le cellule hanno una varietà di proteine speciali incorporate nella membrana che aiutano a trasportare molecole idrofile come acqua e ioni attraverso la porzione centrale idrofobica della membrana.,

Nelle cellule eucariotiche, gli organelli si formano all’interno delle cellule da sacche più piccole create da doppi strati di fosfolipidi. Gli scienziati hanno usato le proprietà idrofobiche dei fosfolipidi per creare un’altra struttura per fornire medicine e sostanze nutritive alle cellule. Come si vede nel grafico sopra, i liposomi sono piccole sacche che possono essere riempite con la medicina. Con le giuste proteine incorporate nella membrana, il liposoma si fonderà sulla membrana di una cellula bersaglio e consegnerà il medicinale all’interno della cellula.,

Foglie di piante

Molte piante hanno rivestimenti idrofobici sulle loro foglie. È importante che la pioggia e l’acqua non vengano assorbite attraverso le foglie, poiché ciò interromperebbe il flusso di sostanze nutritive, che si basano sul passaggio dell’acqua dalla radice alla foglia. Se all’acqua fosse permesso di viaggiare per osmosi attraverso la membrana cellulare e nella foglia, cambierebbe la pressione osmotica nelle foglie e l’acqua non potrebbe viaggiare dalle radici., Anche le piante acquatiche proteggono le loro foglie con sostanze idrofobiche, che assicurano che i nutrienti vengano tirati dalle radici e che l’acqua scorra in una direzione attraverso la pianta. Di seguito è riportato un esempio di una foglia molto idrofoba, che fa rotolare le gocce d’acqua dalla foglia.

Piume di uccelli

Molti uccelli acquatici devono proteggere la loro piuma dall’intrusione d’acqua e secernere oli idrofobici sulle loro piume, che impediscono all’acqua di penetrare., Se hai mai sentito il termine “come l’acqua di un’anatra”, quella fase si riferisce all’idrofobicità delle piume d’anatra. Anatre, e molti altri uccelli acquatici, trascorrere una notevole quantità di tempo sott’acqua raccogliendo cibo. Tuttavia, devono anche volare quando escono dall’acqua. Se fosse permesso all’acqua di penetrare nelle loro piume, gli uccelli diventerebbero troppo pesanti per volare. Gli uccelli spazzolano gli oli idrofobici che secernono dalla loro pelle e dalle ghiandole speciali sulle loro piume. Quando si immergono sott’acqua, gli oli formano una barriera idrofobica che impedisce all’acqua di penetrare., Poi, quando emergono, semplicemente scuotono l’acqua e sono in grado di volare.

  • Idrofilo-Molecole o sostanze che sono attratte dall’acqua.
  • Polar-Molecole con cariche elettriche statiche, che possono interagire con l’acqua.
  • Non polare – Molecole che non hanno cariche elettriche statiche, e sono molto più probabilità di interagire con altri non polare molecolare che con l’acqua.
  • Lipofili-Sostanze che sono attratte dal grasso, diverse da quelle idrofobiche.

Quiz

1. Alcuni aminoacidi sono idrofobi e alcuni sono idrofili., Gli amminoacidi idrofobi tendono a raggrupparsi in grandi proteine. Perché l’ordine degli amminoacidi in una proteina è importante?
A. L’ordine determina la forma della proteina
B. Non è importante, finché tutti gli amminoacidi sono presenti
C. Le proteine sono riconosciute dalla sequenza di amminoacidi

Risposta alla domanda #1
A è corretta. A causa di effetti idrofobici come l’interazione di amminoacidi idrofobici e molti altri legami, le proteine assumono una struttura complessa. Questa forma di una proteina è incredibilmente importante., Le proteine utilizzate nel riconoscimento cellulare assumono una certa forma, che altre cellule possono “riconoscere” da proteine che corrispondono alla loro forma, come una serratura e una chiave. Se gli aminoacidi in una proteina sono fuori uso, la proteina non si piega nella forma giusta e non funzionerà correttamente.

2. Viene creata una sostanza che ha dipoli elettrici molto forti sulle molecole, ma non interagisce con l’acqua, a causa della forte interazione che ha con se stessa. Come descriverebbe la molecola?
A. Idrofilo e polare
B. idrofobo e non polare
C., Idrofobo e polare

La risposta alla domanda #2
C è corretta. Anche se questo sarebbe raro, questa sostanza sarebbe idrofobica e polare. La polarità è una condizione causata da cariche elettriche statiche sulle molecole, che si attraggono a vicenda. Di solito, queste cariche attraggono l’acqua, ma questo è solo perché permettono all’acqua di formare legami idrogeno con una sostanza. Se è stata creata una sostanza che ha fermato il legame dell’idrogeno, sarebbe idrofobica. Quindi, una molecola potrebbe essere sia idrofobica che polare.

3., Molti rettili, anche rettili desertici, hanno squame idrofobiche all’esterno del loro corpo. Perché un rettile del deserto vorrebbe una copertura idrofobica?
A. Per respingere i raggi solari nocivi
B. La barriera funziona anche per fermare l’evaporazione
C. Per essere protetto dalle piogge acide

La risposta alla domanda #3
B è corretta. Le squame di molti rettili proteggono gli animali dalla perdita d’acqua dovuta alle evaporazioni. Mentre molti anfibi che non hanno squame non possono allontanarsi molto da una fonte d’acqua, molti rettili vivono in ambienti quasi privi di acqua., Gli animali abitatori del deserto si prosciugherebbero rapidamente se non fosse per la loro pelle idrofobica e le squame che li proteggono dall’evaporazione.


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