Konformacja
Compendium of Chemical Terminology (potocznie: Gold Book – złota księga) – publikacja Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) zawierająca definicje najważniejszych pojęć stosowanych w chemii i naukach pokrewnych. Potoczna nazwa pochodzi od nazwiska brytyjskiego chemika, Victora Golda, który zainicjował prace nad napisaniem pierwszego wydania.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.
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.
Konformacja – układ przestrzenny atomów w cząsteczce chemicznej mogący zmieniać się przez obrót wokół pojedynczych wiązań chemicznych, bez ich zrywania.
Zdolność do przyjmowania różnych konformacji przez cząsteczki można sobie wyobrazić na przykładzie zmian kształtu metalowego łańcucha. Łańcuch może być rozciągnięty wzdłuż linii prostej, ale też zwinięty w kulkę lub zapętlony bez konieczności zrywania i ponownego łączenia poszczególnych jego ogniw.
Cząsteczki mające ten sam układ wiązań i atomów, ale różniące się kształtem, noszą nazwę izomerów konformacyjnych lub konformerów.

Cząsteczki chemiczne zmieniają swój kształt w wyniku rotacji wokół wiązań chemicznych łączących jedne grupy ich atomów z innymi grupami tworzących je atomów. Rotacja ta występuje tylko wokół wiązań pojedynczych i jest niemożliwa dla wiązań wielokrotnych. Może ona też być zablokowana wskutek zawady przestrzennej, czyli tak dużych grup atomów, że nie mogą się one względem siebie obracać, gdyż powodowałoby to nakładanie się poszczególnych atomów w przestrzeni.



Wybrane konformacje butanu. Od lewej: antykoplanarna (kąt torsyjny C−C−C−C 180°),
synperiplanarna (kąt torsyjny ±30°) i synklinalna (gauche, kąt torsyjny około 60°)
Wiele cząsteczek chemicznych (na przykład dłuższe alkany) ma liczne wiązania, wokół których następuje stale trwająca rotacja grup atomów. Cząsteczki takie ciągle zmieniają swój kształt, chociaż 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.
Niektóre cząsteczki tworzą jednak trwałe izomery konformacyjne, nawet w temperaturze pokojowej. Jest to zwykle spowodowane wcześniej już wspomnianą zawadą przestrzenną 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 dopasowały 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.
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, między innymi, 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 (na przykład choroby Creutzfeldta-Jakoba).
Przypisy[ | edytuj kod]
- conformation, [w:] A.D. McNaught , A. Wilkinson , Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI: 10.1351/goldbook.C01258, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
- Kane, Saul, Hersh, William H.. Periplanar or Coplanar?. „Journal of Chemical Education”. 77 (10), s. 1366, 2000. DOI: 10.1021/ed077p1366.