chaotropic是什麼意思，chaotropic的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

"Chaotropic"（離液）是一個主要應用于生物化學和分子生物學領域的專業術語，用于描述一類特殊的物質或離子。其核心含義是：

擾亂有序結構： "Chaotropic" 指的是能夠破壞或削弱水分子之間以及水分子與其他生物分子（如蛋白質、核酸）之間氫鍵網絡，從而擾亂、破壞或削弱生物大分子的有序結構（特别是其天然折疊構象或聚集狀态）和穩定性的物質或效應。這類物質被稱為chaotropic agents（離液劑）。

詳細解釋其作用機制和特點：

1. 破壞水合層和氫鍵網絡：

   • 水分子具有很強的形成氫鍵的能力，在生物大分子（如蛋白質）周圍會形成有序的“水合層”或“水殼”。
   • 離液劑具有幹擾水分子間氫鍵形成的能力。它們自身通常具有較大的離子半徑、較低的電荷密度（如大的陰離子 ClO₄⁻, SCN⁻, I⁻）或者是某些有機分子（如尿素、胍鹽）。
   • 當離液劑進入水中時，它們會“混亂地”與水分子相互作用，破壞水分子本身的有序結構以及水分子與生物大分子表面形成的氫鍵網絡。

2. 降低疏水相互作用：

   • 生物大分子（尤其是蛋白質）的穩定性和折疊結構高度依賴于疏水相互作用。疏水基團傾向于聚集在一起，遠離水環境，這是蛋白質折疊成天然構象的主要驅動力之一。
   • 離液劑通過破壞水的有序結構，降低了将非極性（疏水）基團聚集在一起的能量屏障。換句話說，它使得水環境對疏水基團的“排斥力”減弱。
   • 這導緻疏水相互作用減弱，使得原本埋藏在蛋白質内部的疏水區域更容易暴露在水環境中，從而導緻蛋白質去折疊（變性）。

3. 促進溶解和變性：

   • 由于離液劑能破壞氫鍵網絡和減弱疏水相互作用，它們常被用來：
     • 溶解不溶性物質： 例如，溶解膜蛋白或沉澱的蛋白質。
     • 使生物大分子變性： 使蛋白質失去其天然構象和活性，使 DNA 雙鍊解旋（變性）。高濃度的尿素或鹽酸胍是常用的蛋白質變性劑。
     • 破壞細胞膜： 在細胞裂解液中，離液劑有助于破壞細胞膜結構，釋放内容物。

4. 與 Kosmotropic（親液）相對：

   • “Chaotropic” 的反義詞是 “kosmotropic”。Kosmotropic 物質（如 SO₄²⁻, HPO₄²⁻, Mg²⁺, Li⁺）能增強水分子間的氫鍵，穩定水的有序結構。它們傾向于促進生物大分子的穩定性和折疊，增強疏水相互作用，有時會導緻蛋白質沉澱（鹽析）。理解這對概念有助于掌握離子或添加劑對生物分子穩定性的影響。

常見誤解澄清：

• 離液劑的作用并非直接破壞蛋白質内部的共價鍵（如肽鍵）或離子鍵，其主要靶點是維持蛋白質高級結構的非共價相互作用，特别是氫鍵和疏水相互作用。

總結關鍵點：

Chaotropic 描述的是破壞水結構、削弱氫鍵網絡、降低疏水相互作用，進而導緻生物大分子有序結構（如蛋白質折疊、核酸雙螺旋）紊亂、失穩或解體的性質或物質。 離液劑是實驗室中常用的變性劑、增溶劑和細胞裂解試劑。

參考資料與來源：

1. 《生物化學原理》(Lehninger Principles of Biochemistry) - 經典生物化學教材，詳細闡述了水結構、氫鍵、疏水作用以及離液/親液效應對蛋白質穩定性和折疊的影響。 (鍊接示例：[某線上書籍平台鍊接]，實際引用請參考具體章節)
2. Nature Education - Scitable Glossary: 提供清晰的專業術語定義和背景知識。 (鍊接示例：[nature.com/scitable/definition/chaotropic-255]， 此為示例格式，實際有效鍊接需查詢)
3. 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 金皮書 (Gold Book) - 術語數據庫： 提供權威的化學術語定義。 (鍊接示例：[goldbook.iupac.org]， 具體術語頁面需搜索)
4. 《蛋白質純化指南》(Guide to Protein Purification) - Methods in Enzymology: 詳細介紹了離液劑在蛋白質研究（如變性、複性、溶解）中的應用和原理。 (鍊接示例：[sciencedirect.com]， 具體書籍章節需查詢)

網絡擴展資料

"Chaotropic"是一個化學和生物化學領域的專業術語，主要用于描述能夠破壞分子間有序結構的物質。以下是綜合解釋：

1. 定義與作用機制

Chaotropic（離液性）指通過破壞氫鍵網絡來擾亂水分子結構的物質。這類物質會降低溶液的極性，使原本被水分子包裹的疏水分子更易溶解。常見的chaotropic agents包括尿素、硫氰酸胍等。

2. 詞源解析

該詞由希臘語詞根組成：

• Chao-（χάος）：意為“混亂”
• -tropic（τροπή）：意為“轉向”或“影響” 合意為“引起結構混亂的”。

3. 應用場景

• 生物分子提取：用于破壞細胞膜和蛋白質結構，如DNA/RNA提取試劑中的硫氰酸胍。
• 蛋白質變性：通過幹擾水合作用使蛋白質展開。
• 反向作用物質：與chaotropic相對的是kosmotropic（促液性）物質，如硫酸铵，可穩定蛋白質結構。

4. 典型實例

在化學試劑中，chaotropic anion（離液序列高的陰離子）如SCN⁻（硫氰酸根）的離液能力較強，常用于離液序列（Hofmeister series）研究。

如需進一步了解具體化合物應用，可參考化學試劑手冊或生物技術實驗指南。

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