נושא
הידרופילי והידרופובי
עיקרון אחד שמסביר את קיפול החלבון, את הממברנה, את טיפת השומן ואת האנמיה החרמשית.
מגיע מהרצאה: 1
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
- למה בחלבון מקופל השיירים ההידרופוביים נמצאים בדרך כלל במרכז?
- מה בפוספוליפיד מאפשר לו לבנות ממברנה, ומה בטריגליצריד לא מאפשר?
- 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.