兩親分子是什么,定義,屬性和功能
Release Time:2021-05-05兩親性分子是具有極性和非極性區(qū)域的化合物,具有親水性(嗜水性)和親脂性(嗜脂性)特性。 兩親性分子也稱為兩親性分子或兩親性。 “兩親”一詞來自希臘語“ amphis”(意為“兩者”)和philia(意為“愛”)。 兩親性分子在化學(xué)和生物學(xué)中很重要。 兩親性分子的實(shí)例包括膽固醇,去污劑和磷脂。
兩親性分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
兩親性分子具有至少一個親水部分和至少一個親脂部分。 但是,兩親物可能具有幾個親水和親脂部分。
親脂部分通常是由碳和氫原子組成的烴部分。 親脂部分是疏水的和非極性的。
親水基團(tuán)可以帶電或不帶電。 帶電荷的基團(tuán)可以是陽離子的(帶正電荷的),例如銨基團(tuán)(RNH3 +)。 其他帶電基團(tuán)是陰離子基團(tuán),例如羧酸鹽(RCO2-),磷酸鹽(RPO42-),硫酸鹽(RSO4-)和磺酸鹽(RSO3-)。 極性不帶電荷的基團(tuán)的實(shí)例包括醇。
兩親劑可能會部分溶解在水和非極性溶劑中。當(dāng)置于含有水和有機(jī)溶劑的混合物中時,兩親性分子將兩相分開。液體洗碗洗滌劑將油從油膩的盤子中分離出來的方法就是一個很常見的例子。
在水溶液中,兩親性分子自發(fā)組裝成膠束。膠束比自由浮動的兩親物具有更低的自由能。兩親分子的極性部分(親水部分)形成了膠束的外表面,并暴露于水。分子的親脂部分(疏水的)與水隔離。混合物中的所有油都被隔離在膠束內(nèi)部。氫鍵穩(wěn)定膠束內(nèi)的烴鏈。分解膠束需要能量。
兩親分子也可以形成脂質(zhì)體。脂質(zhì)體由形成球體的封閉脂質(zhì)雙層組成。雙層的外部極性部分面對并包圍水溶液,而疏水性尾部彼此面對。
兩親分子例子
洗滌劑和肥皂是兩親性分子的常見例子,但許多生化分子也是兩親性的。例子包括磷脂,其形成細(xì)胞膜的基礎(chǔ)。膽固醇,糖脂和脂肪酸是兩親藥物,它們也摻入細(xì)胞膜中。膽汁酸是用于消化飲食脂肪的類固醇兩親物。
也有兩親的類別。兩性聚合物是兩性聚合物,不需要清潔劑即可保持膜蛋白在水中的溶解度。使用兩性酚可以研究這些蛋白質(zhì)而不會使其變性。疏脂性分子是在橢圓形分子的兩個末端具有親水基團(tuán)的分子。與具有單個極性“頭部”的兩親動物相比,雙耳兩棲動物更易溶于水。油脂是兩親類。它們?nèi)苡谟袡C(jī)溶劑,但不溶于水。用于清潔的烴表面活性劑是兩親性的。實(shí)例包括十二烷基硫酸鈉,1-辛醇,椰油酰胺基丙基甜菜堿和苯扎氯銨。
兩親分子功能
兩親性分子起著重要的生物學(xué)作用。 它們是形成膜的脂質(zhì)雙層的主要成分。 有時需要改變或破壞膜。 在這里,細(xì)胞使用了稱為pepducins的兩親性化合物,將其疏水區(qū)域推入膜中,并使親水性烴尾巴暴露于水環(huán)境中。 人體使用兩親分子進(jìn)行消化。 兩棲動物在免疫反應(yīng)中也很重要。 兩親性抗菌肽具有抗真菌和抗菌性能。
兩親分子常見的商業(yè)用途是清潔。 肥皂和清潔劑都可以將脂肪與水隔離,但是定制具有陽離子,陰離子或不帶電荷的疏水基的清潔劑會擴(kuò)大它們發(fā)揮作用的條件范圍。 脂質(zhì)體可用于輸送營養(yǎng)或藥物。 兩親藥也用于制造局部麻醉劑,發(fā)泡劑和表面活性劑。
參考文獻(xiàn):
兩親性分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
兩親性分子具有至少一個親水部分和至少一個親脂部分。 但是,兩親物可能具有幾個親水和親脂部分。
親脂部分通常是由碳和氫原子組成的烴部分。 親脂部分是疏水的和非極性的。
親水基團(tuán)可以帶電或不帶電。 帶電荷的基團(tuán)可以是陽離子的(帶正電荷的),例如銨基團(tuán)(RNH3 +)。 其他帶電基團(tuán)是陰離子基團(tuán),例如羧酸鹽(RCO2-),磷酸鹽(RPO42-),硫酸鹽(RSO4-)和磺酸鹽(RSO3-)。 極性不帶電荷的基團(tuán)的實(shí)例包括醇。
兩親劑可能會部分溶解在水和非極性溶劑中。當(dāng)置于含有水和有機(jī)溶劑的混合物中時,兩親性分子將兩相分開。液體洗碗洗滌劑將油從油膩的盤子中分離出來的方法就是一個很常見的例子。
在水溶液中,兩親性分子自發(fā)組裝成膠束。膠束比自由浮動的兩親物具有更低的自由能。兩親分子的極性部分(親水部分)形成了膠束的外表面,并暴露于水。分子的親脂部分(疏水的)與水隔離。混合物中的所有油都被隔離在膠束內(nèi)部。氫鍵穩(wěn)定膠束內(nèi)的烴鏈。分解膠束需要能量。
兩親分子也可以形成脂質(zhì)體。脂質(zhì)體由形成球體的封閉脂質(zhì)雙層組成。雙層的外部極性部分面對并包圍水溶液,而疏水性尾部彼此面對。
兩親分子例子
洗滌劑和肥皂是兩親性分子的常見例子,但許多生化分子也是兩親性的。例子包括磷脂,其形成細(xì)胞膜的基礎(chǔ)。膽固醇,糖脂和脂肪酸是兩親藥物,它們也摻入細(xì)胞膜中。膽汁酸是用于消化飲食脂肪的類固醇兩親物。
也有兩親的類別。兩性聚合物是兩性聚合物,不需要清潔劑即可保持膜蛋白在水中的溶解度。使用兩性酚可以研究這些蛋白質(zhì)而不會使其變性。疏脂性分子是在橢圓形分子的兩個末端具有親水基團(tuán)的分子。與具有單個極性“頭部”的兩親動物相比,雙耳兩棲動物更易溶于水。油脂是兩親類。它們?nèi)苡谟袡C(jī)溶劑,但不溶于水。用于清潔的烴表面活性劑是兩親性的。實(shí)例包括十二烷基硫酸鈉,1-辛醇,椰油酰胺基丙基甜菜堿和苯扎氯銨。
兩親分子功能
兩親性分子起著重要的生物學(xué)作用。 它們是形成膜的脂質(zhì)雙層的主要成分。 有時需要改變或破壞膜。 在這里,細(xì)胞使用了稱為pepducins的兩親性化合物,將其疏水區(qū)域推入膜中,并使親水性烴尾巴暴露于水環(huán)境中。 人體使用兩親分子進(jìn)行消化。 兩棲動物在免疫反應(yīng)中也很重要。 兩親性抗菌肽具有抗真菌和抗菌性能。
兩親分子常見的商業(yè)用途是清潔。 肥皂和清潔劑都可以將脂肪與水隔離,但是定制具有陽離子,陰離子或不帶電荷的疏水基的清潔劑會擴(kuò)大它們發(fā)揮作用的條件范圍。 脂質(zhì)體可用于輸送營養(yǎng)或藥物。 兩親藥也用于制造局部麻醉劑,發(fā)泡劑和表面活性劑。
參考文獻(xiàn):
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- Nagle, J.F.; Tristram-Nagle, S. (November 2000). "Structure of lipid bilayers". Biochim. Biophys. Acta. 1469 (3): 159–95. doi:10.1016/S0304-4157(00)00016-2
- Parker, J.; Madigan, M.T.; Brock, T.D.; Martinko, J.M. (2003). Brock Biology of Microorganisms (10th ed.). Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-049147-3.
- Qiu, Feng; Tang, Chengkang; Chen, Yongzhu (2017). "Amyloid-like aggregation of designer bolaamphiphilic peptides: Effect of hydrophobic section and hydrophilic heads". Journal of Peptide Science. Wiley. doi:10.1002/psc.3062
- Wang, Chien-Kuo; Shih, Ling-Yi; Chang, Kuan Y. (November 22, 2017). "Large-Scale Analysis of Antimicrobial Activities in Relation to Amphipathicity and Charge Reveals Novel Characterization of Antimicrobial Peptides". Molecules 2017, 22(11), 2037. doi:10.3390/molecules22112037


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