химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

>и На рис. 4.7 показана такая карта для аланипа. Сплошными линиями обведены области, разрешенные при обычных межатомных расстояниях, пунктирными — при минимальных расстояниях. На карте указаны значения Ф и для правой и левой а-спира-лей (aD и ctL), параллельной и антипараллельной (i-форм (^пи^ап) и для фибриллярного белка — коллагена (К). Аналогичные карты были получены для других остатков. Естественно, что с увеличением размера радикала R область разрешенных значений Ф> и yjp уменьшается.

Более строгие расчеты проводились с помощью потенциала» (ср. с. 63)

U (Фл -ф) - V%U% (1 - cos Ъф) + l/2U% (1 - cos Щ + 2 U (гijj +UK.

• (4.1>

Потенциал U{rn) можно взять в форме «6—12» Леннард-Джонса или «6 — ехр» (с. 64); UK характеризует кулоновское,.

т

L J

О 60

Yizo

180

О

I т-—~тч 1

60 120 160 ?40 300 360 Рис. 4.7. Стерическая карта для ?-аланина (Рамачандран)

электростатическое взаимодействие между соседними парами! пептидных групп, определяемое их большими дипольными моментами, достигающими 3,7 D.

Барьеры U\ и U\ находят из данных, полученных при исследовании модельных малых молекул. По-видимому, 2,1 <С U°0 <С <с 5,5 кДж/моль (2,1 — барьер для Н3С—СО—ОН; 5,5 — для? Н3С—СО—CI); U% <Сб,3 кДж/моль. Эти барьеры малы, заметно меньше, чем для углеводородов.

Константы для потенциала «6-5-12» представлены в табл. 3.21 (с. 64). Расчет UK затруднен тем, что неизвестно значение диэлектрической проницаемости е, фигурирующей в законе Кулона:

где е„ е, — заряды на атомах i и /. Если между взаимодействующими атомами нет других атомов или молекул растворителя (воды), то ?«3. Это значение соответствует углеводородному, органическому окружению.

Для атомов О и N, соединенных водородной связью, можно воспользоваться функцией Г/В.с. — 1/ц + ?/к, определяемой из зна

чений энергии водородной связи, и равновесными расстояниями О •?• Н—N.120480

300 J60°

Выражение (4.1) не учитывает искажений длин связей и валентных углов, которые, по-видимому, малы. Оно характеризует изолированную полипептидную цепь. При наличии водного окружения следует учитывать изменение свободной энергии молекул

60 120 180 2к0 Рис. 4.8. Стерическая карта для L-аланина (Флори)

Н20, удаляемых' из сольватной оболочки при контакте между атомами. Строго говоря, нужно минимизировать сумму внутримолекулярной потенциальной энергии и свободной энергии растворителя.

На рис. 4.8 показана стерическая карта для аланина. Цифры у кривых указывают значение (в ккал/моль) энергии U (4.1). Проведены геодезические линии, отвечающие энергиям от 4 до 20 кДж/моль. Крестиком отмечен минимум энергии. Поучительно сравнить карты рис. 4.8 и 4.7. *

§ 4.3. Водородная связь и структура воды

Итак, вторичные структуры белковых цепей стабилизованы водородными связями, играющими также большую роль в кон-формационном строении нуклеиновых кислот и углеводов.

Биополимеры функционируют в водном окружении. Особые свойства воды, благодаря которым она является незаменимой компонентой клеток и организмов, также определяются водородными связями. Остановимся на природе и свойствах водородной связи (см. с. 58).

Наличие водородных связей сильно сказывается на физических и физико-химических свойствах веществ. Межмолекулярные водородные связи определяют ассоциацию молекул. Ассоциированные вещества характеризуются сравнительно .большими теп-лотами испарения, высокими температурами плавления и кипения и большими их разностями. Сравним четыре вещества (табл. 4.3), состоящие из изоэлекгронных молекул. Метан — не-ассоциированное вещество, остальные ассоциированы водородными связями.

Таблица 4.3. Свойства изоэлектронных веществ

Вещество гпл» к ?^кип> К Молярная теплота испарения, кДж/моль Молярный объем,

см3/моль

Фтористый водород HF 181 292 30,2 20,2

Вода Н20 273 373 40,8 18,0

Аммиак H3N 195 240 23,4 20,8

Метан Н4С 89 112 9,3 34,0

Сравним свойства двух изомерных веществ: этанола и ди-метилэфира (табл. 4.4). В этанол входит группа ОН, образующая; водородную связь. В диметилэфире таких связей нет.

Вещества, ассоциированные водородными связями, имеют большие значения диэлектрических проницаемостей е. Так, при 20°С

Таблица 4.4. Свойства этаяола и д и мети л эфира

Вещество ТПЛ> к Молярная теплота испарения, кДж/моль

Этанол С2Н6ОН

Дн метил эфир (СН3)20 161 135 351 249 42,8 18,7

Е воды - 80, HCN — 95, формамида HCONH2 — 84, NH3 — 15,5. В то же время е для диэтилэфира (С2Н5)20 равна 4,3.

Структурные исследования кристаллов, содержащих водородные связи, показывают, что при связывании атомом водорода двух электроотрицательных атомов А и В (О, N, F, С1) расстояние между ними гАВ меньше суммы ван-дер-ваальсовых радиусов. Суммы этих радиусов равны: 00 — 0,28, ON — 0,30, NN — 0,33 нм. При наличии водородных связей расстояние уменьшено н 0-Н-..-0 до 0,255, в О—H — -N до 0,280, в N—Н - О до 0,288, в N—H---N до 0,310 нм.

Водородная связь ярко проявляется в оптических спектрах и в спектрах ЯМР. Характеристиче

страница 36
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
порционные чугунные сковородки купить пермь
знак діти в автобусе
детский матрас 170х80
где можно купить гироскутер

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
(23.05.2017)