Warum stoßen die Köpfe von Phospholipid-Doppelschichten hydrophobe Moleküle nicht ab?

Was ich zu wissen glaube: Hydrophile und hydrophobe Dinge stoßen sich ab. Da die Zellmembran hydrophobe Schwänze enthält, ist es für hydrophile Moleküle schwierig, die Zellmembran zu passieren.

Frage: Warum stoßen die Köpfe der Phospholipid-Doppelschichten hydrophobe Moleküle nicht ab? Mit anderen Worten, wenn die Phospholipidmembran sowohl hydrophile als auch hydrophobe Teile hat, warum wirken dann nur die hydrophoben Teile als Abwehrmittel?

Vorgabe: Ich benötige ein Zitat aus einem Lehrbuch, einer Universität oder einer anderen glaubwürdigen Quelle.

Nachweis früherer Recherchen:

Warum können lipophile Moleküle trotz 2 hydrophiler Schichten die Phospholipiddoppelschicht passieren? : Diese Frage hat einen Kommentar, der eine Grafik aus einem Lehrbuch verlinkt. Ich kann die Grafik an sich nicht verstehen. Weitere Referenzen gibt es nicht.

Verstehen, was durch die Plasmamembran geht und was nicht : Alle Referenzen diskutieren das Thema, aber keine beantwortet die Frage.

Ich verstehe, dass dieses Thema ziemlich häufig angesprochen wird, aber die Frage, die ich stelle, wird nie beantwortet. Texte neigen dazu, so etwas zu sagen wie „Ionen können aufgrund ihrer Ladung nicht durch den Kern gelangen“ und das Konzept, dass Lipide durch die Köpfe gelangen, völlig beschönigen. Bitte tun Sie dies nicht als Hausaufgabe ab, für deren Recherche ich mir nicht die Zeit genommen habe. Dies ist mein zweiter Versuch, diese Frage zu stellen (auf dieser Seite); Ich habe Stunden damit verbracht, eine Antwort zu finden.

Taylor, Sie haben hervorragende Arbeit geleistet, indem Sie Ihre Frage aktualisiert und Beweise für zusätzliche Forschungsanstrengungen geliefert haben. Vielen Dank für die zusätzliche Mühe. Ich gehe nicht davon aus, dass diese Frage jetzt als Hausaufgabe markiert/geschlossen wird, und ich hoffe, Sie bekommen eine gute Antwort! Viel Glück! :).
@Taylor Meinst du Chemikalien in der intra-/extrazellulären Flüssigkeit oder Chemikalien, die in die Plasmamembran eingebettet sind?
@Jam Ich spreche von Molekülen / Chemikalien, die von der intrazellulären Flüssigkeit zur extrazellulären Flüssigkeit oder umgekehrt gelangen.

Antworten (1)

Ihre Frage beruht auf einem Missverständnis der hydrophoben Wirkung. Hydrophile und hydrophobe Moleküle stoßen sich nicht ab, sondern ziehen sich durch Van-der-Waals-Wechselwirkungen an. Die Tendenz hydrophober Moleküle zur Aggregation in wässriger Lösung (dh der hydrophobe Effekt) ist statt einer Abstoßungskraft tatsächlich entropisch getrieben. Ich glaube nicht, dass ich darauf im Detail eingehen werde, da es an vielen Stellen gut erklärt wurde. Allerdings wird es an vielen Stellen auch sehr schlecht erklärt (was Ihnen, wie ich vermute, begegnet ist). Ich empfehle diese Website , um mehr darüber und andere intermolekulare Wechselwirkungen zu erfahren.

Sobald Sie das fest im Griff haben, bedenken Sie, dass ein hydrophobes Molekül, damit es eine Plasmamembran erreichen kann, bereits von Wasser solvatisiert sein muss. Der Transfer eines Hydrophobs von einer hydrophilen Umgebung (Wasser) in eine andere (Kopfgruppen der Phospholipide in der Plasmamembran) sollte energetisch vernachlässigbar sein. Der begrenzende Schritt für die passive Diffusion durch eine Membran ist der Transfer von der hydrophilen Umgebung der Phospholipid-Kopfgruppen in die hydrophobe Umgebung ihrer Schwänze. Tatsächlich nimmt die Diffusionsgeschwindigkeit durch eine Plasmamembran mit der Hydrophobizität zu.