加热液态蛋白质可以变成固态(煮鸡蛋),这用分子热运动理论如何解释?

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5个答案
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支持楼上的. 顺便深入浅出的补充一下.

1. 蛋白质分子, 是由一个一个的氨基酸分子连接在一起的链条 --- 肽链 经过四级折叠而成的.

2. 至于神马是蛋白质的四级结构, 用这个篇幅很难说清楚. 不过我们可以大致的把它理解为: 一根毛线(我为什么要用毛线来举例子呢, 呃), 揉巴揉巴变成了一团线球, 这个线球就是蛋白质分子

3. 注意, 如果是同一种蛋白质(比如血红蛋白), 他们不仅毛线长的完全一样, 揉出来的球也是完全一样的. 多么神奇的生物呀, 这么多跟毛线, 揉这么多次, 得到的看起来乱七八糟的线球居然是一样的!

4. 但是, 同样一根毛线, 不见得就一定能揉成两个完全一样的球. 也就是说, 相同的肽链, 可以折叠成不同的蛋白质分子

那么, 现在我们来看煮鸡蛋的过程(正如楼上所所说, 这个过程我们称之为蛋白质变性)

1. 鸡蛋 --- 本来是蛋白质的水溶液 --- 一些毛线球均匀的飘在水里

2. 加热 --- 氢键最先被打断, 然后是二硫键, 甚至, 氨基酸之间的连接也被破坏 --- 毛线球被粗野的拽开 (不是好好的一点一点的解开呦), 甚至有的毛线被拽断

3. 再组合 --- 本来优雅的泡在水里的一小团一小团的毛线球现在变成了一大堆松散的, 结构混乱的, 无序的, 乱七暴躁的毛线, 它们之间开始彼此纠结, 缠绕... 总之, 你可以想象几百万几千万跟毛线纠结以后的样子, 他们不再可溶, 连接在了一起, 无法再分开 (虽然从理论上来说他们应该还能解开变成一根根的毛线, 再团成最初的一个个小球, 但是, 所有处理过线团的人应该都知道这有多难)

这个现象, 是个化学过程, 与分子的热运动这种物理现象关系不大

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芒果罐头狸物理化学专业博士

2012-07-11 15:46

这一般称之为蛋白质变性。蛋白质有四级结构,一级为氨基酸序列,二级为阿尔法螺旋,贝塔折叠等局域结构,三级一般为亚基,四级为整个分子。一级结构就是个氨基酸排列的顺序,如Ala-Val-···,二级结构开始就有空间结构,其空间结构很大一部分靠的是氢键等非共价键作用维持,键比较弱,加热后分子内能增加,振动加剧,氢键首先就被破坏了,二级以上结构就没有了。通常煮鸡蛋之类的温度是不足以破坏一级结构的。再考虑到蛋白质分子里面的原子数量很多,其可能的空间构象是个天文数字,要让它从变化后的结构转变为原来的结构几乎不可能,所以蛋白质变性基本不可逆。

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陆白白生物工程博士

2012-09-22 22:18

溫度升高之後,蛋白質分子,包括周圍水分子的運動都會加劇,而劇烈到一定程度的時候,無論是蛋白質內部的氫鍵,還是蛋白質上親水基團比如氨基,羥基,羧基等和周圍水分子形成的氫鍵都被打斷,維繫蛋白質天然結構的那些作用就不存在了。同事,由於分子熱運動的關係,肽鏈本身也會運動,也被劇烈運動的水分子撞擊,從而使得肽鏈原本的折叠扭曲方式發生改變。而這種改變劇烈到一定程度的時候就回不去了,也就是蛋白質發生了不可逆的變性

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贝雅特丽齐的但丁化学/化工双学位本科生

2012-07-11 16:11
支持者: awinwak Maigo-_-

这个和分子热运动有半毛钱关系?!蛋白质分子内部结构发生了变化
分子热运动解释的是分子聚集体的相转变(无化学变化),蛋白质一加热发生了化学变化,已经不再是原来的分子了,分子热运动当然解释不了其变性凝固。

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松鼠老孙天文学博士,出版社编辑,科学松鼠会成员

2012-07-17 23:54
支持者: 三头六臂臭泥巴

这个好,以前只听说过蛋白质变性手术,还不知道具体是怎么做手术的。

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