химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1

Автор Д.Мецлер

нерегулярную конформацию. Довольно часто цепи полимера прилегают одна к другой, образуя сетчатые структуры, волокна,, мембраны. В отдельных случаях (например, в коллагене соединительной ткани) молекулы белка «прошиты» в поперечном направлении сильными ковалентными связями. Однако обычно макромолекулы в клетках связаны друг с другом более слабыми электростатическими и вандерваальсовыми силами.

Особую роль в биохимии приобретают форма и размеры молекул. В следующем разделе мы рассмотрим основные принципы, которыми, здесь следует руководствоваться.

А. Принципы построения малых молекул

Целостность устойчивых органических молекул обусловлена образованием ковалентных связей. Как правило, это очень сильные связи: стандартная свободная энергия их образования (AGf)—около ?—400 кДж-моль~х. Они имеют определенное направление (задаваемое значениями валентных углов) и определенную длину.

еж

1 лава z

1. Валентные углы

Одинарные связи, образуемые углеродными атомами, а также большей частью атомов фосфора, обычно характеризуются тетраэдрической конфигурацией. У таких атомов углерода все 6 валентных углов примерно одинаковы и равны углу тетраэдра, 109,5°. Этот угол полезно запомнить. В органических соединениях вдоль цепи атомов углерода валентные углы очень мало отличаются от этого значения. Близкие зна109.

чения обычно характерны даже для атомов, соединенных меньше чем с четырьмя другими атомами; например, угол Н-—О—Н в молекуле воды равен 105°, в молекуле аммиака углы Н—N—Н равны 107°. Эфи-ры характеризуются углом С—О—С, равным 111°. Вместе с тем в некоторых простых соединениях есть валентные углы, близкие к 90° (например, 92° в молекулах H2S и РН3 и ЮГ в молекуле Н202).

Присутствие двойных связей делает конфигурацию плоской, а валентные углы принимают значения ~ 120° (угол при вершине правильного шестиугольника). Во многих случаях группы, которые на первый взгляд не должны быть плоскими, являются таковыми вследствие ре

зонанса: например, все атомы, участвующие в образовании пептидной группы (рис. 2-4), лежат практически в одной плоскости, валентные углы отличаются от 120° не более чем на 4°.

2., Длины связей

В химии под длиной связи понимают расстояние между ядрами связанных атомов. Напомним, что одинарная С—С-связь имеет длину 0,154 нм (1,54 А). Связь С—О на -—'0,01 нм короче (0,143 нм), а длина типичной С—-Н-связи равна — 0,109 нм. Связь С—N имеет длину, промежуточную между длинами С—С и С—О-связей (0,149 нм). Длины других связей, таких, как О—Н, можно оценить, исходя из значений ковалентных радиусов, приведенных в табл. 2-1.

Длина двойной связи между двумя данными атомами (например, С = С) почти на 0,020 нм короче одинарной связи между теми же атомами. При наличии резонанса, вследствие которого связь становится двойной лишь частично, ее длина также становится промежуточной. Например, длина С—С-связи в бензоле равна 0,140 нм; длины связей С—О в карбоксилат-анионе равны 0,126 нм.

Полный размер молекулы легко рассчитать, исходя из элементарней геометрии. Полезно запомнить два расстояния:

О

ОН

— CONHR а —С

О

\

N—R

Н

Н

® *

II

н

сн3

о

i лава ъ

3. Контактные расстояния

Длины ковалентных связей и валентные углы говорят нам о взаимном расположении атомных ядер относительно друг друга, но не дают никакого представления о внешних очертаниях молекул. Расстояние от центра атома до точки, в которой он «контактирует» с соседним атомом в случае их плотной упаковки (как в кристалле), называют ван-дерваальсовым радиусом. Взаимное расположение биологических молекул, находящихся по соседству друг с другом, в основном определяется значением этих радиусов, которые также приведены в табл. 2-1. В каждом случае они приблизительно равны ковалентному радиусу плюс 0,080 нм. Вандерваальсовы радиусы несколько менее постоянны, чем ковалентные, поскольку атомы можно чуть-чуть «сжать», но так, чтобы при этом длина контактного расстояния уменьшилась не более чем на 0,005—0,01 нм.

4. Асимметрия: правые и левые молекулы

Левая и правая руки выглядят почти одинаково, но все же отличаются друг от друга — одна является зеркальным отображением другой. Практически эта разница выражается в том, что на правую руку нельзя надеть левую перчатку. Однако, хотя мы ежедневно сталкиваемся с различиями между левым и правым, объяснить на словах, чем именно правая рука отличается от левой, очень нелегко. Вместе с тем, поскольку биохимические соединения — и мономеры, и полимеры — по большей части асимметричны, понимать, что такое молекулярная асимметрия, чрезвычайно важно. Надо уметь представлять, как пространственно выглядят асимметричные молекулы, и уметь изображать их структуру на бумаге. Чтобы научиться этому, надо постоянно работать с молекулярными моделями, а еще лучше делать такие модели своими руками (см. Приложение).

Когда к центральному атому углерода присоединены четыре разные группы, молекула обязательно асимметрична. Упомянутые четыре группы могут располагаться двумя способами, что дает две ра

страница 29
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1" (5.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://dveripandora.ru/catalog/mezhkomnatnye-dveri/dariano/color_krasnoe-derevo-zoloto/
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/
мерлин мэнсон москва купить билеты
аренда маршрутного такси с водителем

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.06.2017)