المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11623 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Hydrophobic Forces  
  
75   01:26 صباحاً   date: 2025-05-03
Author : Robert Schleif
Book or Source : Genetics and Molecular Biology
Page and Part : 2nd Edition , p159-160


Read More
Date: 29-12-2015 2747
Date: 31-12-2015 2707
Date: 22-4-2021 2986

 The structures of the many proteins that have been determined by X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance reveal that, in general, the polar and charged amino acids tend to be found on the surface and the aliphatic amino acids tend to be found in the interior. Hydrophobic forces make aliphatic amino acids try to escape from a water environment and to cluster together in the center of a protein away from water.

The precise definition of hydrophobic force and methods of its measurement are currently under rapid development. One way of considering the phenomenon begins by considering the energy and entropy change in moving a neutral, nonpolar amino acid out of the interior of a protein and into the surrounding water (Fig. 1). The entry of a hydrocarbon into water facilitates the formation of structured cages of water molecules around the hydrocarbon molecule. These surround the hydrocarbon but do not significantly interact with it. The energy of formation of these structures actually favors their generation, but the translational and rotational entropy loss required to form the structured water cages inhibits their production. From considerations at this level, we cannot deduce the magnitude of the effects. Those are determined by measuring the relative solubility of different hydrocarbons in water and organic solvents at various temperatures. The results show that the state of the system in which these cages are absent, that is, with the nonpolar amino acids in the interior of the protein, is more probable than the state in which they are present on the protein’s surface.

Fig1. The creation of a water cage around a hydrocarbon in water, when it moves from membrane into water.

Hydrophobic forces can be expected to be strongest at some intermediate temperature between freezing and boiling. Near freezing temperatures, the water throughout the solution becomes more structured, and thus there is little difference between the status of a water molecule in solution or a water molecule in a cage around a hydrophobic group. Alternatively, at high temperatures, little of the water around a hydro phobic group can be be structured. It is melted out of structure. The difference between water around a hydrophobic group and water elsewhere in the solution is maximized at some intermediate temperature. As this difference is important to protein structure, some proteins possess maximum stability at intermediate temperatures. A few are actually denatured upon cooling. A more common manifestation of the hydrophobic forces is the fact that some polymeric structures are destabilized by cooling and depolymerize because the hydrophobic forces holding them together are weaker at lower temperatures.

 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.