Hlavní Věda

Konformační molekulární struktura

Konformační molekulární struktura
Konformační molekulární struktura

Video: Molekulární genetika I - DNA a replikace 2024, Červenec

Video: Molekulární genetika I - DNA a replikace 2024, Červenec
Anonim

Konformace, kterékoli z nekonečného počtu možných prostorových uspořádání atomů v molekule, které jsou výsledkem rotace jejích základních skupin atomů kolem jednoduchých vazeb.

protein: Konformace proteinů v rozhraní

Stejně jako mnoho jiných látek s hydrofilními i hydrofobními skupinami mají rozpustné proteiny tendenci migrovat na rozhraní mezi vzduchem

Pro jakoukoli molekulu, ve které jedna kovalentní vazba spojuje dvě polyatomické skupiny, jsou možné různé konformace, z nichž každá z nich nese alespoň jeden atom podél osy dané jednoduché vazby. Nejjednodušší taková molekula je molekula peroxidu vodíku, ve kterém se dvě hydroxylové skupiny mohou vzájemně otáčet kolem osy vazby kyslík-kyslík. Přítomnost více než jedné takové jednoduché vazby v molekule, jak je v tom, že propanu (CH 3 -CH 2 -CH 3), například, pouze přidává na složitosti situace bez změny jeho podstatu. V molekulách, jako jsou molekuly cyanogenu (N≡C ― C≡N) nebo butadiynu (H ― C≡C ― C≡C ― H), leží všechny atomy podél osy centrální jednoduché vazby, takže žádné rozlišitelné konformace existovat.

Obecně každá rozlišitelná konformace molekuly představuje stav různé potenciální energie kvůli působení přitažlivých nebo odpudivých sil, které se mění s vzdálenostmi mezi různými částmi struktury. Pokud by tyto síly chyběly, všechny konformace by měly stejnou energii a rotace kolem jediné vazby by byla zcela volná nebo neomezená. Pokud jsou síly silné, různé konformace se velmi liší v energii nebo stabilitě: molekula bude obyčejně zabírat stabilní stav (jeden s nízkou energií) a podstoupí přechod do jiného stabilního stavu pouze po absorpci dostatečného množství energie k dosažení a průchodu nestabilním zasahujícím konformace.

Například intramolekulární síly v etanu jsou tak slabé, že jejich existenci lze odvodit pouze z jemných účinků na termodynamické vlastnosti, jako je entalpie a entropie. (I když byla interní rotace v etanu přísně omezena, jeho tři nejstabilnější konformace jsou nerozeznatelné.) Molekulární struktury určitých složitějších sloučenin však ukládají tak silné bariéry rotace, že stereoizomerní formy - liší se pouze konformací - jsou dostatečně stabilní, aby být izolován.