Hlavná veda

Konformačná molekulárna štruktúra

Konformačná molekulárna štruktúra
Konformačná molekulárna štruktúra

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

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

Konformácia je akékoľvek z nekonečného počtu možných priestorových usporiadaní atómov v molekule, ktoré sú výsledkom rotácie jej základných skupín atómov okolo jednoduchých väzieb.

proteín: Konformácia proteínov v rozhraní

Rovnako ako mnoho iných látok s hydrofilnými aj hydrofóbnymi skupinami majú rozpustné proteíny tendenciu migrovať na rozhranie medzi vzduchom

Pre akúkoľvek molekulu, v ktorej jedna kovalentná väzba spája dve polyatomické skupiny, sú možné rôzne konformácie, z ktorých každá z nich neleží aspoň jeden atóm pozdĺž osi predmetnej jednoduchej väzby. Najjednoduchšou takouto molekulou je peroxid vodíka, v ktorom sa obe hydroxylové skupiny môžu navzájom otáčať okolo osi väzby kyslík-kyslík. Prítomnosť viac než jednej takej jednoduchej väzby v molekule, ako je v tom, že propánu (CH 3 -CH 2 -CH 3), napríklad, len pridáva na zložitosti situácie bez zmeny jeho podstatu. V molekulách, ako sú molekuly kyanogénu (N≡C ―C≡N) alebo butadiínu (H―C≡C―C≡C ―H), všetky atómy ležia pozdĺž osi jednoduchej väzby, takže nedochádza k rozlíšiteľným konformáciám existovať.

Všeobecne každá rozpoznateľná konformácia molekuly predstavuje stav rozdielnej potenciálnej energie z dôvodu pôsobenia atraktívnych alebo odpudivých síl, ktoré sa menia v závislosti od vzdialenosti medzi rôznymi časťami štruktúry. Keby tieto sily neexistovali, všetky konformácie by mali rovnakú energiu a rotácia okolo jedného zväzku by bola úplne voľná alebo neobmedzená. Ak sú sily silné, rôzne konformácie sa veľmi líšia v energii alebo stabilite: molekula obyčajne zaberá stabilný stav (jeden z nízkej energie) a prejde na prechod do iného stabilného stavu iba po absorpcii dostatočného množstva energie na dosiahnutie a prechod nestabilným zasahujúcim konformácie.

Napríklad intramolekulárne sily v etáne sú také slabé, že ich existenciu možno odvodiť iba z jemných účinkov na termodynamické vlastnosti, ako je entalpia a entropia. (Aj keď vnútorná rotácia v etáne bola prísne obmedzená, jej tri najstabilnejšie konformácie sú nerozoznateľné.) Molekulárne štruktúry určitých zložitejších zlúčenín však ukladajú také silné bariéry rotácie, že stereoizomérne formy - líšiace sa iba v konformácii - sú dostatočne stabilné, aby byť izolovaný.