生命的化学

分子极性

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想象两个孩子拔河,共拉一根绳子。如果一个明显更强壮,中间的结就会被拉向更强壮的那一方。共用电子的原子也会有同样的行为:当一个原子拉得更用力,共用的电子就更多地待在它附近,使那一端略带负电,另一端略带正电。

分子极性正是这种电子在分子内的不均匀共享。原子的拉力强弱叫做电负性;氧、氮、氟是强拉者,碳和氢则较温和。当各方向的拉力不能相互抵消,分子就有了正的一侧和负的一侧(这种电荷分离称为偶极),此时分子是极性的。水就是经典例子。当电子被均匀共享、或拉力因对称而抵消时,分子则是非极性的——例如主要由碳和氢构成的油与脂肪。

极性是生物学最深刻规律之一背后的隐藏法则:相似者相溶。极性物质与极性的水互溶;非极性物质则躲开水、彼此聚拢。仅这一种偏好就解释了为什么盐溶于水而油浮在上面、为什么细胞膜会自发形成、以及为什么蛋白质会折叠成能让它发挥功能的形状。

把油和醋装进罐子摇晃,它们会短暂混合,随后又分层:极性的醋(主要是水)无法与非极性的油持续相融。

极性与非极性液体拒绝持久混合——这就是相似者相溶的基础。

极性是程度问题,而非开关式的有无:分子从强极性、弱极性到非极性连续分布,而一个大分子可以同时拥有极性和非极性的不同区域。

又称
polar molecule极性