Hydrofiilinen ja hydrofobinen
Hydrofiilinen vs. hydrofobinen
Liuottimet, seokset, yhdisteet ja hiukkaset ovat vain osa apteekin elämästä. Tutkimukset, joissa noudatetaan molekyylikäyttäytymistä missä tahansa tilanteessa tai ympäristössä, saattavat näyttää olevan yksi kaikkein aivotestisimmistä työpaikoista niille, joilla on vain vähän taustaa kemianteollisuudessa ja vastaavissa tieteissä, mutta ne ovat erittäin hyödyllisiä tulemassa uusimpiin tuotteisiin ja kehityksiin eri aloilla.
Kemistit, biologit ja muut luonnontieteiden ura-alueet aloittavat uransa saavuttaen tarvittavan koulutuksen yliopistoilta ja oppilaitoksilta. Kun he päättävät olla biokemiaan liittyvässä urassa, heidän koulutuksensa alkaa oppitunnilla, jotka antavat heille syvällisempää tietoa molekyylien toiminnasta ja käyttäytymisestä.
Tästä huolimatta on turvallista olettaa, että ensimmäisen vuoden korkeakouluopiskelussa tarjottavat peruskurssit sisältävät arvioinnin molekyylien ja muiden hiukkasten hydrofobisesta ja hydrofiilisestä luonteesta.
Sana "hydro" tarkoittaa "vettä". Näin ollen hydrofobisten ja hydrofiilisten molekyylien tutkiminen koskee hiukkasten liukoisuutta ja muita ominaisuuksia, kun ne vuorovaikuttavat veden kanssa. Termi "fobia", joka on peräisin "fobia", kääntyisi "peläksi (vesi)". Hydrofobiset molekyylit ja hiukkaset voidaan siis määritellä sellaisiksi, jotka eivät sekoita veteen - ne torjuvat sen. Toisaalta hydrofiiliset molekyylit ovat sellaisia, jotka toimivat hyvin vuorovaikutuksessa H2O: n kanssa.
Toisin sanoen hydrofobisten ja hydrofiilisten molekyylien erottaminen vedetään noudattamalla hydrofobisten hiukkasten vettä hylkivästi ja hydrofiilisten molekyylien vetovoimaa veteen.
Esimerkiksi laboratoriokokeessa voidaan havaita, että on olemassa erityisiä liukoisia aineita, jotka liukenevat veteen, ja muut, jotka eivät. Esimerkiksi murskattua ja jauhettua meikkiä voi olla liukeneva ruokaöljyä täynnä olevassa lasissa, mutta ei lasiin täynnä vettä. Suola, sen sijaan, imeytyy helposti veteen, mutta se ei välttämättä liukene öljyyn.
Tämän vuoksi murskattua ja jauhettua meikkiä voidaan pitää hydrofobisina hiukkasina. Samalla opiskelijat voivat päätyä siihen, että suolan molekyylit ovat hydrofiilisiä. Suola voi pitää vahvan affiniteetin veteen, joka voi absorboida ja liuottaa sen. Toisaalta öljypohjainen meikki sisältää molekyylejä, jotka torjuvat ja kieltäytyvät yhdistymästä veden molekyyleihin.
Laboratoriokokeiden lisäksi tämä molekyylinen käyttäytyminen viittaa hydrofobiseen ja hydrofiiliseen luontoon myös silloin, kun biologit tutkivat solukalvojen läpäisevyyttä. Huomaa, että useat hiukkaset voivat tulla ja poistua solusta kalvon läpi, joka on valmistettu lipidikerroksista ja proteiineista.
Kun hiukkaset ovat hydrofobisia, tapahtuu yksinkertainen passiivinen diffuusio, mikä tarkoittaas että molekyylillä ei tarvita energiankäyttöä solun sisään tai poistumisesta. Tämä johtuu siitä, että solukalvoissa on hydrofobisia komponentteja, jotka vastaavat molekyylejä.
Toisaalta hydrofiiliset hiukkaset saattavat tarvita proteiinikantajia helpottamaan diffuusiota. Tämä johtuu siitä, että molekyylien komponentit hylkäävät solumembraanin.
Saadaksesi selvemmän käsityksen tästä, ota kuva lasillisesta vettä ja lasista ruokaöljyä. Kun öljyyn lisätään vettä, molekyylien välillä on repulsio. Mutta kun vettä ja öljyä pannaan öljyyn, mitään reaktiota ei havaita.
Orgaaninen kemia antaa selityksen tästä ilmiöstä. Huomaa, että vesi sisältää polaarisia molekyylejä; tästä seuraa, että polaariset aineet ja hiukkaset absorboivat tai vetävät H2O: ta. Hydrofiilisten molekyylien tiedetään olevan polaarisia ja ionisia - niillä on positiiviset ja negatiiviset varaukset, jotka voivat houkutella vesimolekyylejä. Vastaavasti hydrofobisten hiukkasten tiedetään olevan ei-polaarisia.
Yhteenveto:
1.Hydrofiilinen tarkoittaa veden rakastamista; vesipitoiset hydrofobiset välineet. 2.Hydrofiiliset molekyylit imeytyvät tai liuotetaan veteen, kun taas hydrofobiset molekyylit hajoavat vain öljypohjaisissa aineissa. 3.Hydrofiiliset molekyylit edellyttävät helpotettua diffuusiota, kun taas hydrofobiset molekyylit ovat sopivia passiivisen diffuusiolle soluaktiviteeteissa. 4.Hydrofiiliset molekyylit ovat polaarisia ja ionisia; hydrofobiset molekyylit ovat ei-polaarisia.
