生命的化学
亲水与疏水
/ hy-droh-FIL-ik / hy-droh-FOH-bik /
往一杯水里放一块方糖和一小块黄油。糖溶解消失,黄油却结成一团,拒不相融。糖是亲水的——爱水,黄油是疏水的——怕水。这两个词描述一种物质与水如何相处,而它们支配着大量的细胞生物学现象。
这两个标签其实是极性的化身。亲水物质是极性的或带电的,因而能与周围极性的水形成有利的吸引(常是氢键),愉快地相融。疏水物质是非极性的,无法形成这些吸引,于是水分子干脆排布起来避开它们,把非极性分子挤压到一处聚拢。这种聚拢与其说是油滴彼此施加的力,不如说是水把它们排挤出去——有时称为疏水效应。
这种又推又拉的作用是大自然的总建筑师之一。同时拥有亲水部分和疏水部分的分子,会自发组织起来,让爱水的一端朝向水、怕水的一端藏于内部。每个细胞外围的磷脂膜正是这样组装而成,蛋白质也正是这样把油性部分折叠收藏。无需任何指令——只是水在做水会做的事。
洗洁精能洗净油腻的碗碟,是因为每个洗洁精分子都有一个抓住水的亲水头和一个抓住油脂的疏水尾,使水和油得以被一同冲走。
肥皂在水与油脂之间架桥——细胞构筑膜用的正是同一招。
疏水分子并非被某种特殊的反水力排斥;只是水更愿意与自身结合,从而把非极性分子挤到一旁。聚拢是水所为,而非它们自己。
又称
另见