有人认为有机物(如蛋白质、氨基酸等)是能够带电的,但我的一位朋友(是个专业人士)却正好相反,认为有机物是不能够带电的,对此本人感到有些茫然!为此希望得到权威的解答,最好是来源于国内外权威杂志的答案。以下是我那位朋友的观点,供各位评判。
“...注意你的理论是建构在信息子上,而信息子是生物大分子,生物大分子是不带电性的,我不明白你这里为什么说要带电信,...一个原子可以带电,但是分子不一定带电,分子要看他是有机物还是无机物。还有我学的心理专业,哲学专业是自修的,我学的心理专业也要修医学,之前在高中的时候是化学专业。你现在给我说生物大分子带电,你有没有一点常识啊。...有机物本身是不带电的,你却说带电,你有没有一点常识啊。...物体本身就已经确证了。你说有机物能够带电,说出去只会笑大别人的口。
氨基酸是可以带电的
带电侧链对于蛋白质结构的稳定性也非常重要,通过不同带电侧链之间形成离子键可以稳定结构,而如果结构内部有未配对的带电侧链则会大大减弱结构的稳定性;此外,带电残基有很强的亲水性,通常位于蛋白质表面。带正电的残基有赖氨酸和精氨酸,有时组氨酸也带正电荷;带负电的残基为谷氨酸和天冬氨酸。其余的氨基酸一般有带不同功能基团的较小的亲水侧链。如丝氨酸和苏氨酸侧链带羟基,谷氨酰胺和天冬酰胺带酰胺基。一些氨基酸具有特殊性质,如两个半胱氨酸之间能够通过侧链上的巯基共价连接而形成二硫键,脯氨酸为环状且构象比较固定,甘氨酸为最小氨基酸且构象最具可变性。
蛋白质的带电性不一定
蛋白质混合物在第一维方向上的分离是利用蛋白质等电点的不同在大孔凝胶中将蛋白质分离开,这一过程被称作等电聚焦。蛋白质是两性分子,根据环境PH值的不同分别带正电、负电或零电荷,在ph高于具等电点的位置时,蛋白质带负电,反之带正电。在电场作用下,蛋白质分子会分别向正极或负极漂移,当达到与其等电点相同的ph位置时,蛋白质不带电,就不在发生漂移。
根据蛋白质的常见电泳方法 二维聚丙烯酰胺凝胶电泳
将蛋白质溶液与SDS(十二烷基硫酸钠)混合,SDS为界面活性剂会破坏蛋白质的二级结构使其变性,并包覆变性蛋白质,使其带有一致的负电荷(大约每两个氨基酸一个SDS)和一致的形状(长条形)。如果没有SDS使其负电荷一致,可能会使有相近分子量的蛋白质,分布于不同的位置,此种电泳法为原态胶体电泳(Native-PAGE)
也可以证明蛋白质的带电性不确定
我也是找了一些资料希望能帮到你
主要是利用了维基百科 和生物帮 以及cell杂志
具体研究这个的杂志我见识短浅没有瞻仰过
20年了!真牛啊!
那如此看来,大脑中那些神经元里的有机物(如氨基酸、蛋白质、RNA等)都是能够带电的咯!再想问下,这样水平的电能一般是用什么级别的电量单位(毫伏、微伏还是缪伏或是更小单位)来表示的呢?还有,一个蛋白质单位自身是否就能够对其内部的亚蛋白质单元(如肽链、氨基酸等)的电能进行整合的呢?整合的规则是否也遵守“代数加减”的特点呢?
大脑中那些神经元里的有机物(如氨基酸、蛋白质、RNA等)都能够带电,不过它们带电多少和溶液的pH值有关。不过,这种电是静电,从来没有看到有人用物理学的电量单位去计算带电量的多少。至于整合,你说的整合具体是什么意思?蛋白质的带电不是能源,只是一种理化性质,在蛋白质互相的结合中起重要作用。
追问就我所知,在一个神经元的内部对其不同时期、不同来源所接收到的不同性质、不同强度的电能或电值是能够进行整体整合的,而且这种整合还遵守“代数加减”的原则。但就不知道一个蛋白质和氨基酸等这么小的有机物质是否也能够在其内部对其接收的不同电性、不同强度电能的亚单位,如肽链、氨基酸或一些更小的带电基团上的电能进行整体整合?
追答 神经元的膜电位和蛋白质的电荷是两种完全不同的“电信号”。
神经元的膜电位类似物理学中的电流,它的形成和维持需要消耗大量的能量,需要细胞膜主动运输阳离子如Na或者K才能维持,这应该是它的电信号可以进行叠加计算的基础,就是你所说的代数加减。
但是蛋白质的电荷不是一个能量概念,它的产生主要和周围环境的pH值有关,不需要消耗能量,不能按照你所的代数加减进行计算。不过它也会有自己的累加效应。
比如SARS病毒之所以在人群中大规模传播,就是因为SARS病毒囊膜蛋白的479位发生了突变,原来的带正电荷的氨基酸变成了不带电的氨基酸,降低了囊膜蛋白和SARS病毒受体结合的阻力,促进了SARS病毒入侵人细胞的能力。
也就是说,一个生物大分子(或带电的生物离子)也是可能像莱顿瓶那样对外来不同电性和不同强弱的电能进行整合的了,比如同性电能整合或累加,电能上升,反之,异性电能整合,电能下降。
追答 蛋白质的电荷不是一个能量概念。它可以有自己的累加效应,但不能用物理学上的电能的概念去做简单的类比。
再次强调一点:不能把蛋白质的电荷和物理学上的电能做简单的类比。
哦!那是不是说在氨基酸、蛋白质等这样的有机分子中,电能(或电荷)整合的这个规律(即“同性电能整合或累加,电能上升,反之,异性电能整合,电能下降”)就不适合了呢?
如果我没有记错的话,在莱顿瓶中,电能或电荷的整合好像是表现出上述规律的。而且这个规律在大自然中好像是普遍存在的。在生物体内、在生物大分子上,这个规律和特点应该也都是一样的吧!
怎么说呢?
氨基酸的带电性质肯定符合自然规律,符合物理规律,这点毫无疑问。但是氨基酸的带电性质又有它自己的特点,不能拿其它领域的电能做简单的类比。
关于这个问题,我们虽然有许多讨论,但是你的问题始终都很泛泛,让人难以抓住你的问题的核心是什么?
如果你的问题是蛋白质是否可以带电,那么答案是肯定的,蛋白质可以带电。
如果你的问题是蛋白质带电是否符合物理规律,那么答案也是肯定的,蛋白质带电符合物理规律。
如果你真的感兴趣,你应该深入研究一下蛋白质的带电性质,你就会理解我为什么反复说下面这句话:
再次强调一点:不能把蛋白质的电荷和物理学上的电能做简单的类比。
再次强调一点:不能把蛋白质的电荷和物理学上的电能做简单的类比。
再次强调一点:不能把蛋白质的电荷和物理学上的电能做简单的类比。
如果你的问题是蛋白质是否可以带电,那么答案是肯定的,蛋白质可以带电。
如果你的问题是蛋白质带电是否符合物理规律,那么答案也是肯定的,蛋白质带电符合物理规律。
_________________________________________________________________
呵呵!有以上这两句话我心中就有底啦!我也大致明白了蛋白质的电荷电能与细胞离子电位电能之间的差异了。