• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Konformacja

    Przeczytaj także...
    Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.
    Alkany (łańcuchowe węglowodory nasycone, parafiny od łac. parum affinis – mało reaktywne) – organiczne związki chemiczne zbudowane wyłącznie z atomów węgla i wodoru, przy czym atomy węgla połączone są ze sobą wyłącznie wiązaniami pojedynczymi.

    Konformacja – układ przestrzenny atomów w cząsteczce chemicznej mogący ulegać zmianom poprzez obrót wokół pojedynczych wiązań chemicznych, tj. bez ich zrywania.

    Zdolność do przyjmowania różnych konformacji przez cząsteczki można sobie wyobrazić na przykładzie zmian kształtu zwykłego metalowego łańcucha. Łańcuch może być np. wyprostowany, zwinięty w kulkę, lub nawet zapętlony bez konieczności zrywania i ponownego łączenia poszczególnych jego ogniw.

    Wiązanie chemiczne według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub większej liczby elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub większej liczby elektronów z jednego atomu na drugi i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.Enzymy – wielkocząsteczkowe, w większości białkowe, katalizatory przyspieszające specyficzne reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji.

    Cząsteczki, które mają ten sam układ wiązań i atomów, ale różniące się kształtem, noszą nazwę izomerów konformacyjnych lub konformerów.

    7 izomerów konformacyjnych cykloheksanu różniących się energią

    Cząsteczki chemiczne zmieniają swój kształt na skutek rotacji wokół wiązań chemicznych tworzących je grup atomów względem innych grup atomów. Rotacja ta jest możliwa tylko wokół wiązań pojedynczych i jest zablokowana w przypadku wiązań wielokrotnych. Może ona być też zablokowana na skutek tzw. zawady sterycznej, czyli tak dużych rozmiarów grup atomów, że nie mogą się one względem siebie obracać, gdyż powodowałoby to nakładanie się na siebie poszczególnych atomów w przestrzeni.

    Otwarty dostęp (OD, ang. Open Access, „OA”) – oznacza wolny, powszechny, trwały i natychmiastowy dostęp dla każdego do cyfrowych form zapisu danych i treści naukowych oraz edukacyjnych.Choroba Creutzfeldta-Jakoba (dawniej: zespół Nevina-Jonesa, stwardnienie kurczowe, stwardnienie rzekome; łac. pseudosclerosis spastica, encephalopathia subacuta progressiva, ang. Creutzfeldt-Jakob disease, CJD) – choroba neurologiczna z grupy pasażowalnych encefalopatii gąbczastych (TSE), której czynnikiem patogennym są najprawdopodobniej priony. Podobnie jak inne choroby z tej grupy ma charakter neurozwyrodnieniowy i cechuje ją odkładanie w ośrodkowym układzie nerwowym i niektórych innych tkankach nieprawidłowej izoformy białka prionu, PrP. CJD występuje w czterech postaciach różniących się przede wszystkim etiologią: sporadycznej (sCJD), rodzinnej (fCJD), jatrogennej (jCJD) i tzw. wariantu choroby (vCJD).


    konformacje anti i gauche
    Butane-anti-side-3D-balls.png      Butane-eclipsed-side-3D-balls.png      Butane-negative-gauche-side-3D-balls.png
    Wybrane konformacje butanu. Od lewej: antikoplanarna (kąt torsyjny C−C−C−C 180°),
    synperiplanarna (kąt torsyjny ±30°) i synklinalna (gauche; kąt torsyjny ok. 60°)


    Wiele cząsteczek chemicznych (np. dłuższe alkany) ma liczne wiązania, wokół których następuje stale trwająca rotacja grup atomów. Cząsteczki takie ciągle zmieniają swój kształt, choć niektóre kształty mogą być bardziej a inne mniej energetycznie uprzywilejowane. Cząsteczki takie zwykle nie tworzą trwałych izomerów konformacyjnych. Możliwe jest to jednak w bardzo niskich temperaturach, w których ustaje rotacja atomów wokół wiązań.

    Kwasy rybonukleinowe, RNA – organiczne związki chemiczne z grupy kwasów nukleinowych, zbudowane z rybonukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi. Z chemicznego punktu widzenia są polimerami kondensacyjnymi rybonukleotydów. Występują w jądrach komórkowych i cytoplazmie, często wchodząc w skład nukleoprotein. Znanych jest wiele klas kwasów rybonukleinowych o zróżnicowanej wielkości i strukturze, pełniących rozmaite funkcje biologiczne. Zarówno struktura, jak i funkcja RNA jest silnie uzależniona od sekwencji nukleotydów, z których zbudowana jest dana cząsteczka.Cykloheksan (C6H12) – organiczny związek chemiczny, nasycony węglowodór alicykliczny zawierający sześć atomów węgla.

    Niektóre cząsteczki tworzą jednak trwałe izomery konformacyjne, nawet w temperaturze pokojowej. Jest to zwykle spowodowane wcześniej już wspomnianą zawadą steryczną lub sztywnością wiązań w ugrupowaniach cyklicznych występujących w strukturze tych związków. Wybór ściśle określonej konformacji cząsteczek może następować też w trakcie procesu ich krystalizacji. W trakcie tego procesu cząsteczki są niejako "zmuszane" przez inne cząsteczki do przyjęcia określonej konformacji aby "dopasować" się do powstającej sieci krystalicznej. Konformacja ta jest jednak trwała tylko w fazie krystalicznej i po stopieniu kryształu tworzące go cząsteczki ponownie odzyskują możliwość przyjmowania różnych konformacji.

    Izomeria konformacyjna – rodzaj izomerii cząsteczek chemicznych, polegającej na częściowym zablokowaniu swobodnej rotacji podstawników lub pojedynczych atomów, występujących przy dwóch atomach połączonych pojedynczym wiązaniem chemicznym. Izomery konformacyjne różnią się konformacją atomów (czyli ich wzajemnym ułożeniem w przestrzeni), lecz mogą się wzajemnie w siebie przekształcać bez reakcji chemicznej, na skutek skoordynowanych ruchów fragmentów cząsteczki.Peptydy (gr. πεπτίδια, "strawne") – organiczne związki chemiczne, powstające przez połączenie cząsteczek aminokwasów wiązaniem peptydowym. Granica pomiędzy peptydem a białkiem nie jest dokładnie sprecyzowana, rozróżnienie jest oparte na masie cząsteczkowej klasyfikowanego związku. Za peptydy różni autorzy uważają poliaminokwasy o masie cząsteczkowej mniejszej od 5-10 tys. daltonów. Powyżej tej granicy związki takie zaliczamy do białek.

    Konformacja ma bardzo duży wpływ na własności fizyczne i biologiczne związków chemicznych. W systemach biologicznych konformacja przyjmowana przez białka i DNA ma decydujący wpływ na ich aktywność biologiczną. Zadaniem wielu enzymów jest np. narzucanie ściśle określonej konformacji łańcuchów DNA w trakcie ich replikowania, a także wymuszanie ściśle określonej konformacji powstających łańcuchów polipeptydowych w trakcie formowania się białek na matrycy RNA. Niewielkie, przypadkowe błędy konformacji DNA i białek prowadzą często do wielu chorób (np. choroba Creutzfeldta-Jakoba).

    Ciało krystaliczne – ciało stałe, w którym cząsteczki (kryształy molekularne), atomy (kryształy kowalencyjne) lub jony (kryształy jonowe) są ułożone w uporządkowany schemat powtarzający się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. W objętości ciała cząsteczki zajmują ściśle określone miejsca, zwane węzłami sieci krystalicznej, i mogą jedynie drgać wokół tych położeń.Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy; akronim: DNA, z ang. deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. U eukariontów zlokalizowany jest przede wszystkim w jądrach komórek, u prokariontów bezpośrednio w cytoplazmie, natomiast u wirusów w kapsydach. Pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.

    Przypisy

    1. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać conformation [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Wyd. 2. Oksford: Blackwell Scientific Publications, 1997. Wersja internetowa: M. Nic, J. Jirat, B. Kosata: conformation (ang.), aktualizowana przez A. Jenkins. DOI: 10.1351/goldbook.C01258
    2. Kane, Saul, Hersh, William H.. Periplanar or Coplanar?. „Journal of Chemical Education”. 77 (10), s. 1366, 2000. DOI: 10.1021/ed077p1366. 
    Efekty steryczne – grupa zjawisk obserwowanych w chemii, wynikających z faktu, że atomy w cząsteczkach nie są punktami, lecz mają kształt zbliżony do sfery i zajmują określoną objętość w przestrzeni. Jeśli atomy zbliżają się do siebie na odległość mniejszą niż promienie ich sfer elektronowych to może wówczas dojść do reakcji chemicznej lub tylko oddziaływań odpychających zgodnie z regułą Pauliego. Oddziaływania odpychające prowadzą właśnie do efektów sterycznych.Białka – wielkocząsteczkowe (masa cząsteczkowa od ok. 10 000 do kilku mln Daltonów) biopolimery, a właściwie biologiczne polikondensaty, zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi -CONH-. Występują we wszystkich żywych organizmach oraz wirusach. Synteza białek odbywa się przy udziale specjalnych organelli komórkowych zwanych rybosomami.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Krystalizacja – proces powstawania fazy krystalicznej z fazy stałej (amorficznej), fazy ciekłej, roztworu lub fazy gazowej. Krystalizacja jest procesem egzotermicznym. Przeprowadza się ją w celu wyodrębnienia związku chemicznego z roztworu. Mieszaniny jednorodne cieczy (rozpuszczalnik) i ciała stałego (substancja rozpuszczona) mają graniczne stężenie, w którym rozpoczyna się proces krystalizacji.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Butan (C4H10) – organiczny związek chemiczny z grupy alkanów. Występuje w dwóch formach izomerycznych: liniowy n-butan oraz rozgałęziony izobutan (metylopropan). Jest bezwonny.
    Kąt dwuścienny (kąt torsyjny) – w geometrii każda z dwóch części przestrzeni, na jakie dzielą ją dwie półpłaszczyzny, nazywane ścianami kąta dwuściennego, mające wspólną prostą nazywaną krawędzią kąta dwuściennego, wraz z punktami każdej półpłaszczyzny. Kątem liniowym kąta dwuściennego nazywa się kąt płaski będący częścią wspólną tego kąta dwuściennego oraz płaszczyzny prostopadłej do jego krawędzi. Miarą kąta dwuściennego nazywa się miarę jego dowolnego kąta liniowego (wszystkie są przystające). Niekiedy „dwuścianem” nazywa się powierzchnię złożoną z obu ścian kąta dwuściennego wraz z jego krawędzią, czasem wraz z częścią przestrzeni wycinaną przez ściany.
    Związek chemiczny – jednorodne połączenie co najmniej dwóch różnych pierwiastków chemicznych za pomocą dowolnego wiązania.
    Oksford (ang. Oxford) – miasto w południowej Anglii nad rzeką Tamizą, stolica hrabstwa Oxfordshire. Znane jest przede wszystkim jako siedziba Uniwersytetu Oksfordzkiego (University of Oxford), najstarszego anglojęzycznego uniwersytetu świata. Oksford od XIX w. nazywany jest "miastem malowniczych wież" (ang. city of dreaming spires).

    Reklama