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Qué es el efecto hidrofóbico

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Descubre qué es el efecto hidrofóbico

Este efecto se produce al contacto de ciertas sustancias con agua

El efecto hidrofóbico se desencadena cuando las sustancias no polares entran en contacto con el agua. Las moléculas hidrofóbicas se integran y excluyen a las otras moléculas, como cuando se mezcla aceite y agua.

La interacción hidrofóbica se produce en moléculas que rechazan el agua (moléculas aolares) y produce una fuerza impulsora que es fundamental en el plegamiento proteico. 

El efecto hidrofóbico y sus aplicaciones

El efecto hidrofóbico es fundamental en diversos procesos y mecanismos en el organismo. Forma el plegamiento de las proteínas o el ADN, estabiliza las membranas celulares y el ADN, forma las vesículas, etc.

En todas las moléculas de agua se da una interacción, entre sí y con sustancias polares. Esto sucede por medio de puentes de hidrógeno y con interacciones dipolo-dipolo.

En las sustancias hidrofóbicas, esto no se produce, pues las moléculas se unen de forma que se maximizan entre las moléculas de agua los puentes de hidrógeno.

Se cree que la causa principal del efecto hidrofóbico es el efecto entrópico. Esta es una reacción de la entropía, una característica descriptiva del equilibrio de un sistema termodinámico.

Según el 2º Principio de la Termodinámica, la entropía se puede asimilar con el grado de desarreglo de la materia en el sistema y tiende a aumentar en los procesos naturales y espontáneos.

Son los puentes de hidrógeno los que conforman una red tridimensional y dinámica formada por moléculas de agua. Cuando en ella se introduce una molécula no polar, el resultado es que no puede interaccionar con las moléculas, por lo cual la red se interrumpe.

Las moléculas de agua, cuando entran en contacto con una molécula hidrofóbica, cambian y reorientan los puentes de hidrógeno formando una cobertura alrededor de la molécula hidrofóbica, la denominada capa de solvatación.

En esta capa, las moléculas de agua pierden entropía rotacional y traslacional, no se pueden mover, presentan menor entropía, lo que hace que el proceso desde un punto de vista termodinámico no sea favorable.

Pero si en lugar de una molécula se introducen dos en el medio, alrededor de cada una de ellas se puede formar una capa, lo cual reduce aun más la entropía. Aunque, si ambas se unen, comparten la capa de solvatación, por lo tanto su superficie será menor y la entropía será mayor que si estuvieran separadas.

Por ese motivo el proceso de agregación sí es termodinámicamente favorable y es producido espontáneamente. Además, cuando se agregan las moléculas hidrofóbicas se reduce la energía libre del sistema, lo cual favorece el efecto hidrofóbico.

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