हाइड्रोफोबिक की परिभाषा हाइड्रोफोबिक का शाब्दिक अर्थ है “पानी का भय”। हाइड्रोफोबिक अणु और सतह पानी को पीछे छोड़ते हैं। हाइड्रोफोबिक तरल पदार्थ, जैसे तेल, पानी से अलग हो जाएंगे। हाइड्रोफोबिक अणु आमतौर पर नॉनपावर होते हैं, जिसका अर्थ है कि अणु जो अणु बनाते हैं, वे एक स्थिर विद्युत क्षेत्र का उत्पादन नहीं करते हैं। ध्रुवीय अणुओं में विद्युत ऊर्जा के ये विपरीत क्षेत्र पानी के अणुओं की ओर आकर्षित होते हैं। अणुओं पर विपरीत विद्युत आवेशों के बिना, पानी अणुओं के साथ हाइड्रोजन बांड नहीं बना सकता है। पानी के अणु तब स्वयं के साथ अधिक हाइड्रोजन बांड बनाते हैं और नॉनपोलर अणु आपस में टकराते हैं।
हाइड्रोफोबिक प्रभाव नॉनपोलर अणुओं के एक साथ होने के कारण होता है। बड़े मैक्रोमोलेक्यूल में हाइड्रोफोबिक सेक्शन हो सकते हैं, जो अणु को मोड़ देंगे ताकि वे पानी से दूर एक-दूसरे के करीब हो सकें। प्रोटीन में कई अमीनो एसिड हाइड्रोफोबिक होते हैं, जो प्रोटीन को उनके जटिल आकार प्राप्त करने में मदद करते हैं। हाइड्रोफोबिक प्रभाव जीवों तक फैलता है, क्योंकि जीवों की सतह पर कई हाइड्रोफोबिक अणु उनके सिस्टम में पानी और पोषक तत्वों की मात्रा को विनियमित करने में मदद करते हैं।
हाइड्रोफोबिक का उदाहरण
जलविरोधी (hydrophobic) या जलविरागी ऐसा अणु या आण्विक इकाई होती है जो जल को स्वयं से दूर रखने की चेष्टा प्रतीत करता हुआ लगता है, यानि जल से आकर्षित होने की बजाय अपकर्षित प्रतीत होता है।
कोशिका की झिल्लियाँ
कोशिका झिल्ली मैक्रोमोलेक्यूल्स से बनी होती है जिसे फॉस्फोलिपिड के रूप में जाना जाता है। फॉस्फोलिपिड के अणुओं के सिर में फॉस्फोरस परमाणु होते हैं, जो पानी को आकर्षित करते हैं। अणु की पूंछ लिपिड से बनी होती है, जो हाइड्रोफोबिक अणु होते हैं। हाइड्रोफिलिक सिर पानी की ओर इशारा करते हैं, और हाइड्रोफोबिक पूंछ एक दूसरे की ओर आकर्षित होती हैं। छोटे समूहों में, फॉस्फोलिपिड्स मिसेलस बनाते हैं। जैसा कि नीचे चित्र में देखा गया है, एक मिसेल एक छोटी हाइड्रोफोबिक गेंद है। हाइड्रोफोबिक पूंछ गेंद के केंद्र से पानी को बाहर निकाल देती है।
कोशिका झिल्ली दो फॉस्फोलिपिड परतों से बनी होती है, जिसे फॉस्फोलिपिड बाईलेयर के रूप में जाना जाता है। शीट के बीच में हाइड्रोफोबिक पूंछ होती है, जो पानी को बाहर निकालती है और सेल की सामग्री को बाहरी वातावरण से अलग कर सकती है। कोशिकाओं में विभिन्न प्रकार के विशेष प्रोटीन होते हैं जो झिल्ली में अंतर्निहित होते हैं जो झिल्ली के हाइड्रोफोबिक मध्य भाग में पानी और आयनों की तरह हाइड्रोफिलिक अणुओं को परिवहन में मदद करते हैं।
यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, फॉस्फोलिपिड बिलयर्स से बनाई गई छोटी थैली से कोशिकाओं के अंदर ऑर्गेनेल का निर्माण होता है। वैज्ञानिकों ने फॉस्फोलिपिड के हाइड्रोफोबिक गुणों का उपयोग करके कोशिकाओं को दवा और पोषक तत्व पहुंचाने के लिए एक और संरचना तैयार की है। जैसा कि ऊपर ग्राफिक में देखा गया है, लिपोसोम छोटे थैली होते हैं जिन्हें दवा से भरा जा सकता है। झिल्ली में एम्बेडेड सही प्रोटीन के साथ, लिपोसोम एक लक्ष्य सेल की झिल्ली का विलय करेगा, और सेल के अंदर तक दवा पहुंचाएगा।
पौधे की पत्तियां
कई पौधों की पत्तियों पर हाइड्रोफोबिक कोटिंग होती है। यह महत्वपूर्ण है कि बारिश और पानी को पत्तियों के माध्यम से अवशोषित नहीं किया जाता है, क्योंकि इससे पोषक तत्वों का प्रवाह बाधित होता है, जो जड़ से पत्ती तक पानी के पारित होने पर निर्भर करता है। यदि कोशिका झिल्ली के माध्यम से और पत्ती में परासरण द्वारा पानी की यात्रा करने की अनुमति दी जाती है, तो इससे पत्तियों में आसमाटिक दबाव बदल जाएगा, और पानी जड़ों से यात्रा नहीं कर सकता है। यहां तक कि जलीय पौधे अपनी पत्तियों को हाइड्रोफोबिक पदार्थों से बचाते हैं, जिससे पोषक तत्व जड़ों से खिंच जाते हैं और पौधे से पानी एक दिशा में बह जाता है। नीचे एक बहुत ही हाइड्रोफोबिक पत्ती का एक उदाहरण है, जो पानी की बूंदों को पत्ती से लुढ़कने का कारण बनता है।
पक्षी के पंख
कई जलीय पक्षी अपने पंखों को पानी की घुसपैठ से बचाते हैं, और अपने पंखों पर हाइड्रोफोबिक तेलों का स्राव करते हैं, जिससे पानी घुसता रहता है। यदि आपने कभी “बतख से पानी की तरह” शब्द सुना है, तो वह चरण बतख के पंखों की हाइड्रोफोबिसिटी को संदर्भित करता है। बतख, और कई अन्य जलीय पक्षी, पानी के नीचे भोजन एकत्र करने में काफी समय खर्च करते हैं। हालांकि, उन्हें पानी से बाहर निकलने पर भी उड़ना चाहिए। अगर पानी को उनके पंखों में घुसने दिया जाता, तो पक्षी उड़ना भारी पड़ जाता। पक्षी हाइड्रोफोबिक तेलों को ब्रश करते हैं जो वे अपनी त्वचा और उनके पंखों पर विशेष ग्रंथियों से स्रावित करते हैं। जब वे पानी के नीचे गोता लगाते हैं, तो तेल एक हाइड्रोफोबिक बाधा बनाते हैं जो पानी को घुसने से रोकते हैं। फिर, जब वे उभरते हैं, तो वे बस पानी को हिलाते हैं और उड़ने में सक्षम होते हैं।
संबंधित जीव विज्ञान शर्तें
हाइड्रोफिलिक – अणु या पदार्थ जो पानी के लिए आकर्षित होते हैं।
ध्रुवीय – अणु में स्थिर विद्युत आवेश होते हैं, जो पानी के साथ बातचीत कर सकते हैं।
नॉनपोलर – अणु जिनके पास स्थिर इलेक्ट्रिक चार्ज नहीं होते हैं, और पानी के साथ अन्य नॉनपोलर आणविक के साथ बातचीत करने की अधिक संभावना है।
लिपोफिलिक – पदार्थ जो वसा से आकर्षित होते हैं, हाइड्रोफोबिक से अलग होते हैं।
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