Page 81 - BUKU AJAR BIOKIMIA 1 K5FN

Keterangan gambar (a) rantai Panjang asam lemak memiliki rantai alkil yang sangat hidrofobik, yang masing-masing dikelilingi oleh lapisan molekul air yang sangat teratur. (b) Dengan mengelompokkan bersama-sama dalam misel, molekul asam lemak mengekspos yang terkecil kemungkinan luas permukaan hidrofobik ke air, dan lebih sedikit molekul air dibutuhkan dalam cangkang air yang dipesan. Energi yang diperoleh membebaskan molekul air yang tidak bergerak menstabilkan misel.
Semua molekul atau ion dalam larutan air mengganggu ikatan hidrogen beberapa molekul air di sekitarnya, tetapi zat terlarut polar atau bermuatan (seperti NaCl) mengkompensasi ikatan hidrogen air-air yang hilang dengan membentuk interaksi zat terlarut-air yang baru. Perubahan bersih dalam entalpi ∆H) untuk melarutkan zat terlarut ini umumnya kecil. Namun, zat terlarut hidrofobik tidak memberikan kompensasi seperti itu, dan karena itu penambahannya ke air dapat menghasilkan perolehan entalpi yang kecil; pemutusan ikatan hidrogen antara molekul air membutuhkan energi dari sistem, membutuhkan masukan energi dari sekitarnya. Selain membutuhkan masukan energi ini, melarutkan senyawa hidrofobik dalam air menghasilkan penurunan entropi yang terukur. Molekul air di sekitar zat terlarut nonpolar dibatasi dalam kemungkinan orientasinya karena mereka membentuk cangkang seperti sangkar yang sangat teratur di sekitar setiap molekul zat terlarut. Molekul air ini tidak terlalu berorientasi seperti pada klatrat, senyawa kristal dari zat terlarut non-polar dan air, tetapi efeknya sama dalam kedua kasus: urutan molekul air mengurangi entropi. Jumlah molekul air terurut, dan oleh karena itu besarnya penurunan entropi, sebanding dengan luas permukaan zat terlarut hidrofobik yang tertutup dalam sangkar molekul air. Perubahan energi bebas untuk melarutkan zat terlarut nonpolar dalam air dengan demikian tidak menguntungkan: ∆G = ∆H - T ∆S, di mana ∆H memiliki nilai positif, ∆S memiliki nilai negatif, dan ∆G positif.
Senyawa amfipatik mengandung daerah yang bersifat polar (atau bermuatan) dan daerah yang nonpolar. Ketika senyawa amfipatik dicampur dengan air, daerah kutub, hidrofilik berinteraksi dengan baik dengan air dan cenderung larut, tetapi nonpolar, daerah hidrofobik cenderung menghindari kontak dengan air. Daerah nonpolar dari molekul mengelompok bersama untuk menyajikan hidrofobik terkecil
78