מבוא לביולוגיה

נושא

הידרופילי והידרופובי

עיקרון אחד שמסביר את קיפול החלבון, את הממברנה, את טיפת השומן ואת האנמיה החרמשית.

מגיע מהרצאה: 1

בעמוד הזההעיקרוןאיפה זה מופיעכשמשהו משתנהאיפה זה תופס אתכםבדיקה עצמית

העיקרון

התא הוא סביבה מימית, וגם הסביבה שלו מימית. מים הם מולקולה קוטבית.

מה זה דוגמאות
הידרופילי ("אוהב מים") טעון או קוטבי. מתמוסס במים שיירים טעונים של חומצות אמינו, הראש של פוספוליפיד, סוכרים
הידרופובי ("נרתע ממים") לא קוטבי, בלי מטען. נדחה מהמים שמן, שרשראות פחמניות, טריגליצרידים, שיירים כמו ולין ואלנין

הכלל: אזורים הידרופוביים מתקבצים יחד ומסתתרים מהמים, כמו טיפות שמן שמתאחדות. אזורים הידרופיליים פונים אל המים. כמעט כל מבנה בתא שראינו עד עכשיו נובע מזה.

איפה זה מופיע

מבנה מה הידרופובי מה הידרופילי התוצאה
חלבון מקופל שיירים לא קוטביים שיירים טעונים וקוטביים ליבה הידרופובית בפנים, שטח פנים הידרופילי בחוץ
טריגליצריד הכל כלום (הקבוצה החומצית נקשרה לגליצרול) נאגר כטיפה נפרדת בתוך התא
פוספוליפיד שני הזנבות הראש, עם פוספט "זהות כפולה"
מסביב לטיפת שומן הזנבות פונים לשומן הראשים פונים לציטופלזמה שכבה אחת
קרום התא הזנבות פונים זה לזה, באמצע הראשים, אל המים משני הצדדים שכבה כפולה

כשמשהו משתנה

  • מוטציה: שייר הידרופילי שנכנס לליבה ההידרופובית יכול לשבש את כל הקיפול
  • אנמיה חרמשית: שייר אחד על פני השטח של בטא גלובין הופך להידרופובי. מולקולות ההמוגלובין נצמדות זו לזו כדי להסתיר אותו, ויוצרות סיבים
  • דנטורציה בסביבה הידרופובית: השיירים ההידרופיליים שפנו החוצה מנסים להסתתר, והחלבון מאבד את צורתו

איפה זה תופס אתכם

  • חומצת שומן לבד אינה הידרופובית לגמרי. יש לה קצה חומצי מעט קוטבי. רק בטריגליצריד, כשהקצה הזה נקשר לגליצרול, היא נעשית הידרופובית לגמרי
  • "שכבה כפולה" לא נובעת מזה שיש הרבה שומן, אלא מזה שיש מים משני הצדדים. איפה שיש מים רק מצד אחד, כמו סביב טיפת שומן, מספיקה שכבה אחת

בדיקה עצמית

  1. למה בחלבון מקופל השיירים ההידרופוביים נמצאים בדרך כלל במרכז?
  2. מה בפוספוליפיד מאפשר לו לבנות ממברנה, ומה בטריגליצריד לא מאפשר?
  3. איך שינוי של חומצה אמינית אחת הופך כדורית דם לנוקשה?

תשובות.

1: בתא יש מים מכל עבר. שיירים הידרופוביים נדחים מהמים, מתקבצים יחד ויוצרים ליבה מוסתרת, והשיירים ההידרופיליים פונים החוצה אל המים.

2: לפוספוליפיד יש אזור הידרופובי (הזנבות) ואזור הידרופילי (הראש הטעון), ולכן הוא יכול לעמוד בגבול בין מים לשומן או בין מים למים. לטריגליצריד אין שום אזור הידרופילי.

3: באנמיה חרמשית שייר הידרופילי על פני השטח של בטא גלובין מתחלף בהידרופובי. ההמוגלובין נצמד לעצמו ויוצר סיבים, התא מקבל צורת חרמש ומאבד את הגמישות שלו.

תרגול