химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

м, что, когда контакты образованы амидными атомами азота, действуют исключительно силы отталкивания. В этом случае электростатическое отталкивание между отрицательными зарядами на атомах азота преобладает над притяжением за счет дисперсионных сил, приведенных в табл. 3.2.

Таблица 3.5

Параметры вандерваальсова потенциала 6—12, полученные из данных по известным белковым структурам [55]а

Взаимодействие А,

о

ккал/моль-А12 в,

с

ккал/моль А6 Е,

ккал/моль о

R, А

Алифатический С ? ? • али- 2 750 ООО + 1425 -0,19 3,53

фатический С

Карбонильный О - - - кар- 417 000 + 108 -0,01 3,96

бонильный О

Амидный N- • - амидный N 417 000 0 Отталкивание

Карбонильный О- • - угле- 695 000 —570 Огталкиваиие

род в бензольном цикле

А а В определены иа рис. 3.1.

Вандерваальсовы радиусы приблизительно соответствуют контактным расстояниям. Вандерваальсовы потенциалы позволяют определить «расстояния, отвечающие вандерваальсовым контактам» между данными атомами. Нижние границы этих расстояний, полученные из кристаллических структур, определили Рамачанд-ран и Сасисекхаран [29]. Они составляют около 75% равновесных расстояний RmB табл. 3.2 и отвечают энергии отталкивания, равной приблизительно 1 ккал/моль. Эти контактные расстояния были использованы в модели жестких сфер для оценки стерических затруднений при Са-атоме полипептидной цепи [28] (рис. 2.3).

Наблюдаемые вандерваальсовы контактные расстояния для пар

Таблица 3.6

Вандерваальсовы радиусы по Бонди [73]

Тип атома о

Радиус,А

Ароматический Н 1,0

Алифатический Н 1,2

О 1,5

N 1,6

С 1,7

S 1,8

атомов можно перевести в более общие «вандерваальсовы радиусы», если предположить, что каждое расстояние есть сумма радиусов двух определенных атомов. Это допущение верно лишь отчасти; результирующие радиусы представляют усреднение по многим типам контактов между различными атомами. Примеры вандерва-альсовых радиусов даны в табл. 3.6. «Нижние нормальные границы» контактных расстояний, приведенные табл. 2.1, примерно на 10% меньше сумм соответствующих вандерваальсовых радиусов.

3.4 Водородные связи

Водородные связи — преимущественно электростатические взаимодействия. Как было показано, межатомные расстояния, отвечающие всем невалентным контактам атомов, приблизительно описываются соответствующими вандерваальсовыми радиусами. Это правило часто нарушается в случае контактов, образованных атомами водорода. Например, расстояние между амидным атомом Н и карбонильным атомом О составляет всего 1,9 А, вместо 2,7 А. получающихся из расчета по вандерваальсовым радиусам из табл. З.б. Опыт показывает, что этот эффект наблюдается всегда, когда атом Н несет большой положительный парциальный заряд, а его партнер по контакту — большой отрицательный парциальный заряд (табл. 3.3). Эти заряды притягивают друг друга. Поскольку все электронное облако атома водорода (у водорода только один электрон!) сильно смещено к атому, с которым водород ковалентно связан, отталкивание оболочек контактирующих партнеров мало и притяжение зарядов может их еще более сблизить. Такое короткое расстояние обусловливает большую величину кулоновской энергии притяжения (табл. 3.4), а также высокую дисперсионную энергию [56]. Энергия взаимодействия имеет в этом случае значение, промежуточное по абсолютной величине между энергией вандерваальсовых контактов и энергией ковалентных связей. Такие контакты были выделены в особую группу «водородных связей», а атомы, участвующие в связи, получили название «донор — акцептор водородной связи».

Биологически важные водородные связи не приводят к большому перекрыванию волновых функций. Полемичен вопрос относительно существенности вклада в водородную связь перекрывания волновых функций [56]. В предельном случае иона [F • * * Н—F]~ такое перекрывание несомненно имеется. В этом случае расстояние F—F составляет всего 65% суммы вандерваальсовых радиусов атомов Н и F и длины связи Н—F, а связывающая энергия (~50 ккал/моль) приближается к энергии ковалентных связей [57]. Однако в белках расстояния и связывающая энергия уменьшаются не так. Здесь вклад перекрывания волновых функций, по-видимому, значительно несуществен.

Водородные связи в белках [58]

Таблица 3.7

Тип водородной связи

Расстояние между донором и акцепо

тором,А

Уменьшение расстояния между донором и акцептором по сравнению с суммой вандер-ваальсовых радиусов, %

Примечание

Гидроксил — гиДроксило—н .-о/

Гидроксил — карбон ил

—О—Н- ? -0=С<^ Амид—карбонил

Амид—гидроксил

\n_h.-o<^H

Амид—азот имидазола \м_Н ...

Амид—сера ^?N—Н ? ? S<^

2,8±0,1

2,8+0,1

2,9±0,1

2,9±0,1

3,1±0,2

3,7

25

25

20

20

15

10

Возможны разветвлен* ные связи, например во льду. Для фенолов (Туг) длина связи 2,7±0,1А

В белках между атомами основной цепи; эмпирическая длина в парвальбумине

2,9+0,3 А [59]

Для Met-180 химо-трипсина [18] и для FeS-кластеров фер-редоксина, рубре-доксина HiPiP [72];

длина 3,6±0,3 А

Длина водородной связи пропорциональна

страница 15
< 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

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


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

 

 

Реклама
аренда видеопроектора
Рекомендуем фирму Ренесанс - деревянная лестница заказать - качественно и быстро!
кресло ch 297
складочная 6 стр.1

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
(10.12.2016)