Antworten:
Die Ladungen eines Phospholipidmoleküls geben die Orientierung vor, wenn sie in eine wässrige Lösung gegeben werden.
Erläuterung:
Wasser macht ~ 50-60% des menschlichen Körpers aus. Es ist in allen Geweben vorhanden und ein wichtiges Medium, für das die meisten biochemischen Prozesse ablaufen. Vor diesem Hintergrund können wir diskutieren, wie Phospholipide im Wasser interagieren, und daraus schließen, wie eine Phospholipid-Doppelschicht gebildet wird.
Phospholipide sind eine Klasse von organischen Molekülen mit a hydrophil Kopf bestehend aus einer Phosphatgruppe, die durch ein Glycerolmolekül mit zwei langen Fettsäureketten verbunden ist hydrophob. Sie bilden die Zellmembran menschlicher Zellen.
Bevor ich fortfahre, möchte ich die zwei ungewöhnlichen Wörter hervorheben, die oben verwendet wurden, und deren Wurzeln betrachten.
Sie haben beide das Präfix, hydro-, was ein griechisches Wort bedeutet Wasser.
Das lässt uns mit den beiden Suffixen, -philisch und -phobisch, die wiederum griechischen Ursprungs sind und in gewissem Sinne Gegensätze sind.
-philisch betrifft die Anziehungskraft. Ich komme zum Beispiel aus Großbritannien, lebe aber jetzt in den USA und finde, dass viele Menschen hier Angloamerikaner sind. Philes; Das heißt, sie lieben Engländer - oder eher meinen Akzent.
-Phobie betrifft Angst. Nicht jeder in den USA versteht das britische Volk und behandelt mich daher mit einer gewissen Verachtung. Ich halte diese Leute für anglo- phobisch.
Deshalb, hydrophil = Wasser angezogen
hydrophob = Wasserangst
Woher wissen Moleküle, was ihnen gefällt und was sie fürchten? Nun, das tun sie nicht. Es ist nur so, dass der hydrophile Kopf eine Ladung trägt, was dazu führt, dass es ist Polar- und als solche wechselwirken sie mit Wassermolekülen (die auch polar sind). Die hydrophoben Schwänze tragen jedoch keine Ladung, was sie verursacht nicht polar Daher interagieren sie nicht mit Wassermolekülen.
Sie haben schon einmal Öl im Wasser gesehen? Es haftet aneinander und schwimmt auf der Oberfläche, bis alles nur noch einen großen Slick bildet. Wenn Sie die Mischung jedoch kräftig schütteln, sehen Sie Tausende von winzigen kleinen Globuli auf der Oberfläche, die schließlich zu einem großen Globus zurückkehren. Dies ist auf die Kräfte zwischen den Wassermolekülen und den Ölmolekülen zurückzuführen und wird als "hydrophober Effekt" bezeichnet.
Im menschlichen Körper ist Wasser in fast jedem Raum vorhanden, den Sie sich vorstellen können. Wenn er dem Wasser ausgesetzt wird, setzt sich die Phospholipid-Doppelschicht spontan selbst zusammen.
Wenn Sie sich ein Bild davon machen können, beginnen sich die hydrophilen Köpfe so zu arrangieren, dass sie den Wassermolekülen direkt ausgesetzt sind und die freiliegenden Schwänze versuchen, sich vom Wasser zu isolieren; Dies führt zur Schaffung einer Kugel mit freiliegenden Köpfen, und die Schwänze sind vor Wasser innen geschützt. Wenn mehr Kugeln entstehen, interagieren sie miteinander und bilden eine größere kontinuierliche Phospholipid-Doppelschicht.
Warum bilden die Phospholipide, die die Zelle umgeben, eine Doppelschicht?
Es ist die Form und die amphipathische Natur der Lipidmoleküle, die dazu führen, dass sie in wässrigen Umgebungen spontan Bilayer bilden. Die am häufigsten vorkommenden Membranlipide sind die Phospholipide. Diese haben eine polare Kopfgruppe und zwei hydrophobe Kohlenwasserstoffschwänze. Die Schwänze sind normalerweise Fettsäuren und können in der Länge unterschiedlich sein. Hydrophile Moleküle lösen sich leicht in Wasser, da sie geladene Gruppen oder ungeladene polare Gruppen enthalten, die entweder günstige elektrostatische Wechselwirkungen oder Wasserstoffbr
Eine Feder mit einer Konstante von 9 (kg) / s ^ 2 liegt am Boden, wobei ein Ende an einer Wand befestigt ist. Ein Objekt mit einer Masse von 2 kg und einer Geschwindigkeit von 7 m / s kollidiert mit der Feder und drückt sie zusammen, bis sie sich nicht mehr bewegt. Wie viel komprimiert die Feder?
Delta x = 7 / 3sqrt2 "" m E_k = 1/2 * m * v ^ 2 Die kinetische Energie des Objekts E_p = 1/2 * k * Delta x ^ 2 Die potentielle Energie des Federspeichers E_k = E_p "Energieerhaltung" annullieren (1/2) * m * v ^ 2 = annullieren (1/2) * k * Delta x ^ 2 m * v ^ 2 = k * Delta x ^ 2 * 7 ^ 2 = 9 * Delta x ^ 2 Delta x = sqrt (2 * 7 ^ 2/9) Delta x = 7 / 3sqrt2 "" m
Eine Feder mit einer Konstante von 4 (kg) / s ^ 2 liegt mit einem Ende an einer Wand auf dem Boden. Ein Objekt mit einer Masse von 2 kg und einer Geschwindigkeit von 3 m / s kollidiert mit der Feder und drückt sie zusammen, bis sie sich nicht mehr bewegt. Wie viel komprimiert die Feder?
Die Feder wird 1,5 m komprimiert. Sie können dies mit dem Hooke'schen Gesetz berechnen: F = -kx F ist die Kraft, die auf die Feder ausgeübt wird, k ist die Federkonstante und x ist der Abstand, den die Feder komprimiert. Sie versuchen x zu finden. Sie müssen k kennen (Sie haben dies bereits) und F. Sie können F berechnen, indem Sie F = ma verwenden, wobei m Masse und a Beschleunigung ist. Sie erhalten die Masse, müssen aber die Beschleunigung kennen. Um die Beschleunigung (oder die Verzögerung in diesem Fall) mit den Informationen zu ermitteln, die Sie haben, verwenden Sie diese bequeme Um