结构生物化学/化学键/疏水相互作用
非极性分子在极性溶剂（通常是水）中的相互作用趋势称为疏水效应。非极性分子之间的相互作用称为疏水相互作用。氨基酸残基的相对疏水性由称为疏水性标度的系统定义。
非极性分子与水分子之间的相互作用不如水分子之间的相互作用有利，因为非极性分子无法形成氢键或静电相互作用。当非极性分子被引入水分子时，水分子最初会包围非极性分子，在分子周围形成“笼子”。然而，非极性分子相互缔合的趋势会将非极性分子拉到一起，形成非极性聚集体。
根据热力学第二定律，系统及其周围环境的总熵必须始终增加。因此，非极性分子在没有水的干扰的情况下相互缔合是有利的。最初“笼罩”非极性分子的水分子从非极性分子的表面释放出来，导致周围环境的熵增加。从非极性表面释放水分子是有利的，这是疏水效应现象的原因。
疏水相互作用也可以在两亲/两性分子（如磷脂）聚集成双层和胶束中看到。两亲分子的疏水区域聚集在一起，以避免包围它们的结构化的水分子“笼子”，并将亲水端作为与极性水分子友好互动的屏蔽状外层结构。当形成球形脂肪酸结构时，形成胶束，其具有疏水核心和亲水外壳。双层结构在细胞膜中很常见，其亲水外层（细胞外）和内层（细胞内）衬里具有疏水性（膜内）中心。脂质双层结构是自然界中更受青睐的结构，因为胶束结构可能包含庞大的脂肪酸，导致其形成受到阻碍。
大多数细胞膜是带电极化的，因此内部为负电 [通常为 -60 毫伏 (mV)]。膜电位在运输、能量转换和兴奋性中起着关键作用。例如，膜运输。某些分子可以穿过细胞膜，因为它们溶解在脂质双层中。此外，大多数动物细胞含有高浓度的 K1 和低浓度的 Na1，相对于外部介质而言。这些离子梯度是由一种特定的运输系统产生的，该系统是一种称为 Na1–K1 泵或 Na1–K1 ATPase 的酶。泵对 ATP 的水解提供了将 Na1 从细胞中主动运输出去和将 K1 运输到细胞中所需的能量，从而产生梯度。该泵被称为 Na1–K1 ATPase，因为 ATP 的水解仅在存在 Na+ 和 K+ 时才会发生。这种 ATPase，就像所有此类酶一样，需要 Mg2+
当两个非极性分子聚在一起时，结构化的水分子被释放，使它们能够自由地与大量水相互作用。从这种笼子中释放水是有利的。结果是非极性分子在水中的缔合趋势比其他极性较低且自缔合性较低的溶剂更大。这种趋势称为疏水效应，相关的相互作用称为疏水相互作用。
从笼状笼状物中释放出来更有利，因为它会增加系统的熵。
https://wikibooks.cn/wiki/Structural_Biochemistry/Second_law https://wikibooks.cn/wiki/Structural_Biochemistry/Water https://wikibooks.cn/wiki/Structural_Biochemistry/Lipids/Biological_Membranes