Hidrofóbico
Definición hidrofóbica
Hidrofóbico significa literalmente «el miedo al agua». Las moléculas y superficies hidrofóbicas repelen el agua. Los líquidos hidrofóbicos, como el aceite, se separarán del agua. Las moléculas hidrófobas suelen ser apolares, lo que significa que los átomos que forman la molécula no producen un campo eléctrico estático. En las moléculas polares, estas regiones opuestas de energía eléctrica atraen a las moléculas de agua. Sin cargas eléctricas opuestas en las moléculas, el agua no puede formar enlaces de hidrógeno con las moléculas. Las moléculas de agua luego forman más enlaces de hidrógeno con ellas mismas y las moléculas apolares se agrupan.
El efecto hidrofóbico es causado por moléculas no polares que se agrupan. Las macromoléculas grandes pueden tener secciones hidrófobas, que doblarán la molécula para que puedan estar cerca unas de otras, lejos del agua. Muchos aminoácidos de las proteínas son hidrófobos, lo que ayuda a las proteínas a obtener sus formas complicadas. El efecto hidrofóbico se extiende a los organismos, ya que muchas moléculas hidrofóbicas en la superficie de un organismo les ayudan a regular la cantidad de agua y nutrientes en sus sistemas.
Ejemplo de hidrofóbico
Membranas celulares
Las membranas celulares están formadas por macromoléculas conocidas como fosfolípidos. Los fosfolípidos tienen átomos de fósforo en la cabeza de las moléculas, que atraen el agua. La cola de la molécula está formada por lípidos, que son moléculas hidrófobas. Las cabezas hidrófilas apuntan hacia el agua y las colas hidrófobas se atraen entre sí. En pequeños grupos, los fosfolípidos forman micelas. Como se ve en la imagen de abajo, una micela es una pequeña bola hidrofóbica. Las colas hidrofóbicas expulsan agua desde el centro de la pelota.
Las membranas celulares están compuestas por dos capas de fosfolípidos, conocidas como bicapa de fosfolípidos. La mitad de la hoja está hecha de colas hidrófobas, que expulsan agua y pueden separar el contenido de la celda del ambiente exterior. Las células tienen una variedad de proteínas especiales incrustadas en la membrana que ayudan a transportar moléculas hidrófilas como el agua y los iones a través de la porción media hidrófoba de la membrana.
En las células eucariotas, los orgánulos se forman dentro de las células a partir de sacos más pequeños creados a partir de bicapas de fosfolípidos. Los científicos han utilizado las propiedades hidrófobas de los fosfolípidos para crear otra estructura para administrar medicamentos y nutrientes a las células. Como se ve en el gráfico anterior, los liposomas son pequeños sacos que se pueden llenar con medicamento. Con las proteínas adecuadas incrustadas en la membrana, el liposoma se fusionará con la membrana de una célula diana y entregará el medicamento al interior de la célula.
Hojas de plantas
Muchas plantas tienen recubrimientos hidrofóbicos en sus hojas. Es importante que la lluvia y el agua no se absorban a través de las hojas, ya que esto interrumpiría el flujo de nutrientes, que dependen del paso del agua de la raíz a la hoja. Si se permitiera que el agua viajara por ósmosis a través de la membrana celular y dentro de la hoja, cambiaría la presión osmótica en las hojas y el agua no podría viajar desde las raíces. Incluso las plantas acuáticas protegen sus hojas con sustancias hidrófobas, lo que asegura que los nutrientes se extraigan de las raíces y el agua fluya en una dirección a través de la planta. A continuación se muestra un ejemplo de una hoja muy hidrófoba, que hace que las gotas de agua se caigan de la hoja.
Plumas de pájaro
Muchas aves acuáticas deben proteger sus plumas de la intrusión de agua y secretar aceites hidrófobos en sus plumas, lo que evita que el agua penetre. Si alguna vez ha escuchado el término «como el agua de un pato», esa fase se refiere a la hidrofobicidad de las plumas de pato. Los patos y muchas otras aves acuáticas pasan una cantidad considerable de tiempo recolectando comida bajo el agua. Sin embargo, también deben volar cuando salen del agua. Si se permitiera que el agua penetrara en sus plumas, las aves se volverían demasiado pesadas para volar. Las aves se cepillan las plumas con los aceites hidrófobos que secretan de su piel y glándulas especiales. Cuando se sumergen bajo el agua, los aceites forman una barrera hidrofóbica que evita que el agua penetre. Luego, cuando emergen, simplemente sacuden el agua y pueden volar.
Términos de biología relacionados
- Hidrófilo: moléculas o sustancias que son atraídas por el agua.
- Polar: moléculas con cargas eléctricas estáticas que pueden interactuar con el agua.
- No polar: moléculas que no tienen cargas eléctricas estáticas y que es mucho más probable que interactúen con otras moléculas no polares que con el agua.
- Lipofílico: Sustancias que se sienten atraídas por la grasa, distintas de las hidrofóbicas.
Descubre además que son las moléculas hidrofilicas.
« Volver al diccionario