生命的化學
分子極性
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想像兩個孩子拔河,共拉一根繩子。如果一個明顯更強壯,中間的結就會被拉向更強壯的那一方。共用電子的原子也會有同樣的行為:當一個原子拉得更用力,共用的電子就更多地待在它附近,使那一端略帶負電,另一端略帶正電。
分子極性正是這種電子在分子內的不均勻共享。原子的拉力強弱叫做電負性;氧、氮、氟是強拉者,碳和氫則較溫和。當各方向的拉力不能相互抵消,分子就有了正的一側和負的一側(這種電荷分離稱為偶極),此時分子是極性的。水就是經典例子。當電子被均勻共享、或拉力因對稱而抵消時,分子則是非極性的——例如主要由碳和氫構成的油與脂肪。
極性是生物學最深刻規律之一背後的隱藏法則:相似者相溶。極性物質與極性的水互溶;非極性物質則躲開水、彼此聚攏。僅這一種偏好就解釋了為什麼鹽溶於水而油浮在上面、為什麼細胞膜會自發形成、以及為什麼蛋白質會折疊成能讓它發揮功能的形狀。
把油和醋裝進罐子搖晃,它們會短暫混合,隨後又分層:極性的醋(主要是水)無法與非極性的油持續相融。
極性與非極性液體拒絕持久混合——這就是相似者相溶的基礎。
極性是程度問題,而非開關式的有無:分子從強極性、弱極性到非極性連續分布,而一個大分子可以同時擁有極性和非極性的不同區域。
又稱
另見