Пространственной структуры белка

Типы связей, участвующие в формировании

Тип связи	Характеристика связи	Энергоемкость
Ковалентная	Осуществляется двумя электронами, находящимися в общем владении двух атомов, образующих связь. Если атомы равно заряжены, то связь называется полярной.	140-400кДж•моль^-1
дисульфидная (разновидность ковалентной связи)	Возникает между двумя молекулами цистеина, находящимися на различных участках цепи за счет отрыва водорода от сульфгидрильных групп
водородная	Осуществляется при участии атома водорода с электроотрицательными атомами (Н…О,N,F)	15-40 кДж• моль^-1
ионная (солевые мостики)	По природе подобна водород- ной; образуется при сильном сближении (0,3нм) двух атомов с разноименными зарядами.В бел- ковой молекуле группа –СОО- одного радикала и группа – NH3+ другого радикала, взаимодейст- вуют подобно ионам соли, образуя солевой мостик.	4кДж• моль^-1
вандерваальсовы силы	Силы межмолекулярного взаимо- действия, имеющие электри- ческую природу; образуются электронным облаком и ядром каждого атома.	1кДж• моль^-1
гидрофобные	Образуются между неполярными радикалами вследствие выте сне- ния их из водной среды при образовании глобулы	1-6 кДж• моль^-1

Гидрофобные взаимодействия возникают в водной среде при укладке полипептидной цепи в пространственную структуру глобулы; при этом полипептид стремится принять наиболее энергетически выгодную форму, характеризующуюся минимумом энергии. Поэтому гидрофобные (нерастворимые в воде) неполярные группы (например, радикалы аминокислот) вытесняются из сферы влияния воды, стремятся вглубь глобулы и контактируют друг с другом. Энергия гидрофобных связей не велика (1-6кДЖ· мольˉ¹), но учитывая то, что неполярные группы состав- ляют от трети до половины в макромолекуле, вклад их в формировании макромолекул достаточно высок.

При значительном сближении двух атомов возникает притяжение, которое называется вандерваальсовым взаимодействием. Оно возникает между колеблющимися электрическими диполями двух атомов (диполь-совокупность двух разных по величине разноименных зарядов расположенных на некотором расстоянии – электронным облаком одного атома и положительным ядром другого). Эти связи короткоживущие и слабые (0,21-1,8 кДЖ· мольˉ¹).

Ионные связи (солевые мостики) более дальнодействующие и образуются при сильном сближении двух разноименно заряженных атомов и следовательно, являются электростатическими. Энергия ионных связей составляет 40 кДЖ· мольˉ¹, но может ослабляться в водной среде из-за взаимодействия с диполями воды. Они возникают между ионногенными радикалами аминокислот: карбоксильными группами кислых аминокислот и аминогруппами основных; между катионами металлов и отрицательно заряженными группами макромолекул.

Многие органические соединения и малые молекулы и макромолекулы ассиметричны, то есть, имеют одинаковое строение, но пространственно различаются (как правая и левая руки). Имеются правые и левые молекулы, являющиеся зеркальными отражением друг друга. Так, у аминокислот к центральному атому углерода (α-углерод) присоединяются четыре разные группы, которые могут располагаться двумя способами, что дает две конфигурации (рис.2): L- аминокислота (левая) и D-аминокис- лота (правая).

Дата добавления: 2015-06-04