Příklady 17+ hydrofilních molekul: Fakta, která byste měli vědět

by

Hydrofilní molekula je taková, jejíž interakce s vodou stejně jako polární molekula je termodynamicky příznivá. Podívejme se na příklady hydrofilních molekul.

Příklady hydrofilních molekul jsou uvedeny níže -

  1. Glukóza
  2. Škrob
  3. Celulóza
  4. Aminokyseliny
  5. Ethanol
  6. Chlorid sodný
  7. Hydroxid sodný
  8. Amoniak
  9. Močovina
  10. Octová kyselina
  11. pektin
  12. Bavlna
  13. Vlna
  14. Křemen
  15. Sádra
  16. Polyakrylamid
  17. Bílkovina
  18. Želatina

Glukóza

Glukóza obsahuje šest atomů uhlíku a každý z atomů uhlíku je spojen s jedním atomem vodíku a kyslíku. Přítomnost těchto OH skupin v glukóze ji činí silně hydrofilní. Díky k této hydrofilitě jsou molekuly glukózy snadno rozpustné ve vodě.

Glukóza
Struktura glukózy.
Kredit: Wikimedia Commons.

Škrob

Škrob, biologicky odbouratelný polysacharid, také obsahuje polární hydroxylovou skupinu ve své struktuře jako molekula glukózy, což z něj dělá přirozeně hydrofilní molekulu.. Díky přítomnosti těchto hydroxylových skupin může škrob snadno absorbovat vlhkost ze vzduchu.

Kationtový škrob
Struktura kationtového škrobu.
Kredit: Wikimedia Commons.

Celulóza

Hydrofilní povaha celulózy závisí pouze na ní struktura a polární charakteristiky.

Řetězce celulózy jsou uspořádány tak, že OH skupina a atom H jsou zapojeny do vodíkové vazby. Proto má silnou afinitu k vodě, ale není rozpustný ve vodě.

Celulóza
Struktura celulózy.
Kredit: Wikimedia Commons.

 Aminokyseliny

Ne všechny aminokyseliny vykazují hydrofilitu, protože pouze devět aminokyselin je polárních a jsou pouze hydrofilní povahy. Přitahují vodu a snadno se v ní rozpouštějí. Obecně se hydrofilní aminokyseliny vyskytují na povrchu proteinu. Některé hydrofilní aminokyseliny jsou tyrosin, glutamin, threonin, serin, asparagin.

Ethanol

Ethanol je hydrofilní, protože ve své struktuře obsahuje jednu koncovou a polární hydroxylovou skupinu. Tento hydroxylová skupina (OH skupina) tvoří vodíkovou vazbu s molekulou vody. Tato vodíková vazba mezi OH skupinou a vodou zvyšuje rozpustnost ethanolu ve vodě.

Chlorid sodný

Chlorid sodný neboli NaCl je polární molekula díky přítomnosti vysoce elektropozitivního kovového sodíku a elektronegativního atomu chloru. Proto je rozpustný v molekule polární vody a vykazuje hydrofilitu. Rozpouští se ve vodě Protože síla kovalentní vazby ve vodě je větší než iontová interakce přítomná v molekule NaCl.

Hydroxid sodný

Hydroxid sodný nebo NaOH je polární sloučenina a snadno se rozpouští ve vodě. Je to silná báze a je zcela disociována ve vodném roztoku. Proto má silně hydrofilní povahu.

Amoniak

Amoniak je hydrofilní, protože mezi amoniakem a molekulou vody působí přitažlivost. Osamělý pár dusíku tvoří vodíkovou vazbu s molekulou vody a je rozpuštěn ve vodě v důsledku přitažlivé síly mezi osamoceným párem dusíku a částečným kladným nábojem molekuly vody. Proto je to hydrofilní nebo vodu milující molekula.

Močovina

Močovina je také hydrofilní povahy, protože je to polární a ve vodě rozpustná sloučenina. Dva atomy dusíku CO(NH2)2 se podílejí na vodíkové vazbě s částečným kladným koncem molekuly vody.

Octová kyselina

Kyselina octová s jednou methylovou a jednou karboxylovou skupinou je také polárním protickým rozpouštědlem, jako je ethanol a voda. Má přitažlivost pro molekuly vody, protože vytváří vodíkové vazby s vodou ve velmi zředěném vodném roztoku. Ačkoli kyselina octová obsahuje hydrofobní a nepolární methylovou skupinu (CH3), ale vzhledem k malé velikosti nemůže ovlivnit hydrofilitu kyseliny octové.

pektin

Pektin je sloučenina vlákniny, která se nachází v rostlinných buňkách (většina ovocných rostlin). Díky přítomnosti hydroxylové a karboxylové skupiny vykazuje pektin hydrofilitu. Extrémně vysoká hydrofilita způsobuje rychlou hydrataci molekuly pektinu.

Pektin1 1
 Struktura pektinu.
Kredit: Wikimedia Commons.

Bavlna

Bavlna je přírodní polymer, který přitahuje vodu. Kyslíkovo-vodíkové skupiny na okraji molekuly molekuly připomínající osamocený celulózový řetězec ji činí hydrofilní. Díky tomuto konstrukčnímu typu může bavlna absorbovat velké množství vody až do své obrovské kapacity.

Vlna

Vlněné vlákno je hydrofilní a dokáže absorbovat 1/3 vody ze své hmotnosti, protože obsahuje velké množství polárních skupin v polypeptidovém řetězci kůry. Ale vnější část vlny je hydrofobní povahy kvůli přítomnosti disulfidových příčných vazeb.

Křemen

Oxid křemičitý je hydrofilní díky své silanolové skupině (skupina Si-OH), která přitahuje vodu. Částice oxidu křemičitého v koloidním oxidu křemičitém jsou také hydrofilní díky svému Si-OH, který leží na povrchu koloidního roztoku.

Sádra

Sádra je také hydrofilní molekula a je rozpustná ve vodě. Rozpustnost sádry ve vodě je 100krát vyšší než rozpustnost vápence ve vodě při neutrálním pH.

Polyakrylamid

Polyakrylamid, syntetický polymer, je hydrofilní molekula a tvoří vodný roztok o velmi vysoké koncentraci. Má silnou afinitu k molekule vody a je také rozpustný ve vodě. Má také hygroskopickou povahu protože může absorbovat vlhkost ze vzduchu.

Bílkovina

Albumin je skupina globulárních proteinů, které pomáhají přenášet malé molekuly, jako je bilirubin, léky, progesteron, krví.. Lidský sérový albumin je hydrofilní a snadno rozpustný ve vodě.

Želatina

Želatina, bílkovina získaná z vroucí kůže, šlach, vazů, je extrémně hydrofilní povahy.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Některé z hydrofilních molekul jsou vysvětleny výše v článku. Bylo pozorováno, že většina hydrofilních molekul (mající afinitu k molekule vody) je rozpustná ve vodě a některé z nich jsou hygroskopické povahy, které mohou absorbovat vlhkost.