معلومة

1: رابعًا: الروابط البيوكيميائية / التفاعلات الضعيفة - علم الأحياء

1: رابعًا: الروابط البيوكيميائية / التفاعلات الضعيفة - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الروابط الهيدروجينية (روابط H)

"مانح الرابطة H" - هيدروجين مرتبط بذرة كهربية (عادةً "O" أو "N") في مركب عضوي يشكل هذه الرابطة مع "مستقبل الرابطة H" - ذرة كهربية في نفس المركب أو في مركب آخر (عادة أيضًا و "O" أو "N").
المانحون H- السندات: "H" في -OH ، -NH3+
متقبلات السندات H: "O" في -OH ، -C = O ، -CO2- أو "N" في -NH2 أو ما يعادلها.

ب- جسور الملح

التفاعل الضعيف بين الأيونات المشحونة بالكامل (e. g. Na+، ك+، Cl-، -CO2-، -NH3+) عند إذابتها في محلول مائي. تحمي المياه الأيونات مما يجعل تفاعلاتها القوية عادة أضعف بكثير.

C. Van der Waals التفاعلات

(دال التفاعلات الكارهة للماء)

يأخذ البعض معلومات المنزل

الرابطة / التفاعلطاقةالطول
فان دير فال0.08 كيلوجول / مول للذرات المفردة (~ 7 كيلوجول لحلقات البنزين)0.1 - 0.17 نانومتر
H- السندات12-30 كيلو جول / مول0.2 - 0.27 نانومتر
السندات الأيونية~ 500 كيلو جول / مول
جسر الملح~ 30 كيلوجول / مول
الرابطة التساهمية350 - 450 كيلو جول / مول0.1 - 0.15 نانومتر
التفاعل مسعور0.01 كيلوجول / مول لكل أنجستروم مربع (13 كيلوجول / مول لحلقات البنزين)

ربعان من الكيمياء العضوية هي أحد المتطلبات الأساسية لـ BIS102. ما هي الكيمياء العضوية التي يجب أن أتذكرها؟ إلى حد كبير خصائص أنواع قليلة من الجزيئات المهمة في الكيمياء الحيوية. كحد أدنى ، يجب أن تتذكر بنية وخصائص المركبات / المجموعات الوظيفية التالية:

  1. الأحماض الكربوكسيلية
  2. كحول
  3. الأمينات
  4. حلقات عطرية
  5. الألكانات
  6. روابط C-C مفردة ومزدوجة (هندسة على سبيل المثال - رباعي السطوح ، دوران حر مقابل مستو ، دوران مقيد)
  7. الألدهيد / الكيتون (مثل الأكسجين الكربوني)

أيضًا ، يجب أن تكون على دراية بأساسيات عمليات هجوم محبة النواة ، وتحفيز الحمض والحفز الأساسي.


امتحان الكيمياء الحيوية 1

أي جزيء يمكنه إطلاق بروتون له شكل حمض وقاعدة مترافق.
يمكن وصف التأين باستخدام ثابت التوازن - تغير الاسم إلى ثابت التفكك الحمضي.
ثابت تفكك الحمض هو Ka ، الجزيئات التي هي أحماض قوية تطلق البروتون بسهولة ، ولديها كا عالي. الشيء الذي يحتوي على نسبة منخفضة من Ka هو قاعدة تميل إلى البقاء في شكل حمض. يميل رد الفعل إلى الاتجاه الصحيح. إذا ذهب رد الفعل في اتجاه آخر فهو قاعدة.
pKa = -logKa (اليوم المعاكس)
انخفاض pKa يعني حمض قوي ، وارتفاع pKa يعني قاعدة قوية
حمض الخليك (الخل) حمض ضعيف. - سجل كا للحصول على pKA. pKAbelow 7 يعني ذلك الحمض. عندما يكون الرقم الهيدروجيني = pKA ، سيكون 50٪ من الجزيء في شكل HA و 50٪ سيكون في شكل A.
CH3COOHóCH3COO- + H +
HA A-

من المهم التعرف على خاصية pKAis للجزيء (حمض الأسيتيك). يتغير الرقم الهيدروجيني ، إذا انخفض الرقم الهيدروجيني ،
يعني خفض الأس الهيدروجيني زيادة تركيز H + ، مما يعني أن التفاعل سيتجه إلى اليسار
يتحكم الكثير من التمثيل الغذائي بمبدأ أن تغيير التركيز على جانب واحد - مبدأ Le Chattiers
إذا تغير التركيز على أي من الجانبين ، إذا قمت بزيادة التركيز فإنه يتدفق في الاتجاه الآخر.
ردود الفعل تستجيب لتغيرات التركيزات
يؤثر مبدأ Le Chattiers على الطريقة التي يسير بها التفاعل ، في أي شكل آخر من أشكال الأس الهيدروجيني يكون هو السائد

HA «H ++ A-
• ثابت تفكك الحمض يصف التوازن.

8.5 = 7 + تسجيل ([A -] / [HA])
8.5 - 7 = سجل ([A -] / [HA])
1.5 = تسجيل ([A -] / [HA])
10 (1.5) = [A -] / [HA] = 31.6 (31.6 مرة أكثر من HA)


الملخص

توزيعات كثافة الشحنة التجريبية في سلسلة من المجمعات الأيونية من 1،8 مكرر (ديميثيلامينو) النفثالين (DMAN) مع أربعة أحماض مختلفة: 1،2،4،5-benzenetracarboxylic acid (pyromellitic acid) و 4.5-dichlorophthalic acid و dicyanoimidazole و o-benzoic sulfimide dihydrate (saccharin). يتم التحقيق في التباين في خصائص كثافة الشحنة وكثافات الطاقة المحلية المشتقة ، عبر جميع التفاعلات بين الجزيئات وداخل الجزيئات الموجودة في خمسة مجمعات إجمالية من DMAN. تمت دراسة جميع التفاعلات <[O ··· H ··· O] -، C − H ··· O، [N − H ··· N] +، O − H ·· O، C − H ·· · N، Cπ ··· Nπ، Cπ ··· Cπ، C − H ··· Cl، N − H +> اتبع التبعيات الأسية لكثافة الإلكترون والطاقات الحركية والمحتملة عند نقاط الرابطة الحرجة على طول خط التفاعل. كثافة الطاقة الكامنة المحلية عند النقاط الحرجة للسند لها علاقة شبه خطية بكثافة الإلكترون. هناك أيضًا اعتماد يشبه مورس على laplacian of rho على طول خط التفاعل ، مما يسمح بالتمييز بين أحرف الرابطة الأيونية والتساهمية. تختلف قوة التفاعلات المدروسة بشكل منهجي مع الاختراق النسبي للنقاط الحرجة في مجالات فان دير فالس للذرات المانحة والمقبلة ، وكذلك على التداخل بين مجالات فان دير فال نفسها. رابطة الهيدروجين القوية والمدعومة بالشحنة في DMANH + الكاتيون في كل مركب لها طابع متعدد المراكز يتضمن <[Me2N − H ···· NMe2] + ···· X δ-> التجميع ، حيث X هي أقرب ذرة كهربية في الشبكة البلورية.

في الأوراق التي تحتوي على أكثر من مؤلف واحد ، تشير العلامة النجمية إلى اسم المؤلف الذي يجب توجيه الاستفسارات إليه حول الورقة.


الرابطة الهيدروجينية

الرابطة الهيدروجينية هي قوة جزيئية قوية ناتجة عن الإيجابية النسبية لذرات الهيدروجين.

أهداف التعلم

صف خصائص الرابطة الهيدروجينية.

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • الروابط الهيدروجينية هي قوى قوية بين الجزيئات تنشأ عندما تقترب ذرة الهيدروجين المرتبطة بذرة كهربية من ذرة كهربية قريبة.
  • ستؤدي القدرة الكهربية الأكبر لمقبل رابطة الهيدروجين إلى زيادة قوة رابطة الهيدروجين.
  • تعتبر الرابطة الهيدروجينية واحدة من أقوى عوامل الجذب بين الجزيئات ، ولكنها أضعف من الرابطة التساهمية أو الأيونية.
  • الروابط الهيدروجينية مسؤولة عن تجميع الحمض النووي والبروتينات والجزيئات الكبيرة الأخرى.

الشروط الاساسية

  • كهرسلبية: ميل ذرة أو جزيء لجذب الإلكترونات نحو نفسها ، وتشكيل ثنائيات أقطاب ، وبالتالي تكوين روابط.
  • رابطة الهيدروجين: التجاذب بين ذرة هيدروجين مشحونة جزئياً موجبة الشحنة مرتبطة بذرة عالية الكهربية (مثل النيتروجين أو الأكسجين أو الفلور) وذرة أخرى قريبة كهربية.
  • بين الجزيئات: نوع من التفاعل بين جزيئين مختلفين.

تكوين رابطة الهيدروجين

الرابطة الهيدروجينية هي التجاذب الكهرومغناطيسي الذي ينشأ بين ذرة هيدروجين مشحونة جزئياً موجبة الشحنة مرتبطة بذرة عالية الكهربية وذرة كهربية أخرى قريبة. الرابطة الهيدروجينية هي نوع من التفاعل ثنائي القطب ، وهي ليست رابطة كيميائية حقيقية. يمكن أن تحدث هذه عوامل الجذب بين الجزيئات (بينجزيئيًا) أو داخل أجزاء مختلفة من جزيء واحد (داخلجزيئيًا).

الرابطة الهيدروجينية في الماء: هذا رسم تخطيطي كروي يملأ الفراغ للتفاعلات بين جزيئات الماء المنفصلة.

مانح بوند الهيدروجين

ذرة الهيدروجين المرتبطة بذرة كهربية نسبيًا هي مانح رابطة الهيدروجين. عادة ما تكون هذه الذرة الكهربية عبارة عن فلور أو أكسجين أو نيتروجين. تجذب الذرة الكهربية سحابة الإلكترون من حول نواة الهيدروجين ، وتترك ذرة الهيدروجين بشحنة جزئية موجبة عن طريق لامركزية السحابة. نظرًا لصغر حجم الهيدروجين بالنسبة للذرات والجزيئات الأخرى ، فإن الشحنة الناتجة ، وإن كانت جزئية فقط ، تكون أقوى. في جزيء الإيثانول ، توجد ذرة هيدروجين واحدة مرتبطة بذرة أكسجين ، وهي كهرسلبية للغاية. ذرة الهيدروجين هذه هي مانح رابطة هيدروجينية.

متقبل رابطة الهيدروجين

تنتج الرابطة الهيدروجينية عندما تجذب هذه الشحنة الموجبة الجزئية القوية زوجًا وحيدًا من الإلكترونات على ذرة أخرى ، والتي تصبح متقبل الرابطة الهيدروجينية. تعتبر الذرة الكهربية مثل الفلور أو الأكسجين أو النيتروجين متقبلًا لرابطة الهيدروجين ، بغض النظر عما إذا كانت مرتبطة بذرة هيدروجين أم لا. ستنشئ القدرة الكهربية الأكبر لمقبول الرابطة الهيدروجينية رابطة هيدروجينية أقوى. يحتوي جزيء ثنائي إيثيل إيثر على ذرة أكسجين غير مرتبطة بذرة هيدروجين ، مما يجعلها متقبلًا لرابطة الهيدروجين.

متبرع برابطة الهيدروجين ومقبول رابطة الهيدروجين: يحتوي الإيثانول على ذرة الهيدروجين التي تعتبر مانحًا لرابطة الهيدروجين لأنها مرتبطة بذرة أكسجين كهربية ، وهي كهرسلبية للغاية ، لذا فإن ذرة الهيدروجين موجبة قليلاً. يحتوي إيثيل الأثير على ذرة أكسجين تعتبر متقبلًا لرابطة الهيدروجين لأنها غير مرتبطة بذرة هيدروجين وبالتالي فهي سالبة قليلاً.

يمكن أن يشارك الهيدروجين المرتبط بالكربون أيضًا في الرابطة الهيدروجينية عندما ترتبط ذرة الكربون بالذرات الكهربية ، كما هو الحال في الكلوروفورم (CHCl3). كما هو الحال في الجزيء حيث يرتبط الهيدروجين بالنيتروجين أو الأكسجين أو الفلور ، تجذب الذرة الكهربية سحابة الإلكترون من حول نواة الهيدروجين ، وتترك ذرة الهيدروجين بشحنة جزئية موجبة عن طريق إلغاء مركزية السحابة.

تفاعلي: ارتباط الهيدروجين: اكتشف الروابط الهيدروجينية المتكونة بين الجزيئات القطبية ، مثل الماء. تظهر الروابط الهيدروجينية بخطوط منقطة. إظهار الرسوم الجزئية وتشغيل النموذج. أين تتشكل روابط الهيدروجين؟ حاول تغيير درجة حرارة النموذج. كيف يفسر نمط الرابطة الهيدروجينية الشبكة التي تشكل بلورات الجليد؟

تطبيقات روابط الهيدروجين

تحدث الروابط الهيدروجينية في جزيئات غير عضوية ، مثل الماء ، والجزيئات العضوية ، مثل الحمض النووي والبروتينات. يتم ربط الخيوط التكميلية للحمض النووي معًا بواسطة روابط هيدروجينية بين النيوكليوتيدات التكميلية (A & ampT و C & ampG). تساهم الرابطة الهيدروجينية في الماء في خصائصه الفريدة ، بما في ذلك نقطة الغليان العالية (100 درجة مئوية) والتوتر السطحي.

قطرات الماء على ورقة: الروابط الهيدروجينية المتكونة بين جزيئات الماء في قطرات الماء أقوى من القوى الجزيئية الأخرى بين جزيئات الماء والورقة ، مما يساهم في ارتفاع التوتر السطحي وقطرات الماء المتميزة.

في علم الأحياء ، تعتبر الرابطة الهيدروجينية داخل الجزيئية مسؤولة جزئيًا عن الهياكل الثانوية والثالثية والرباعية للبروتينات والأحماض النووية. تساعد الروابط الهيدروجينية البروتينات والأحماض النووية على تكوين أشكال معينة والحفاظ عليها.


تكوين تفاعلات كارهة للماء

لا يكون الخلط بين جزيئات الماء وجزيئات الماء عفويًا ، ومع ذلك ، فإن التفاعلات الكارهة للماء تكون تلقائية. عندما تجتمع الكائنات المائية وتتفاعل مع بعضها البعض ، يزيد المحتوى الحراري ( ( Delta H ) موجب) لأن بعض الروابط الهيدروجينية التي تشكل قفص clathrate سيتم كسرها. سيؤدي هدم جزء من قفص clathrate إلى زيادة الكون ( ( Delta S ) موجب) ، نظرًا لأن تشكيله يقلل من الانتروبيا.

حسب المعادلة ( المرجع)

النتيجة: ( Delta ) سلبي وبالتالي تكون التفاعلات الكارهة للماء عفوية.


القوى الجزيئية في التخدير

ظهرت العديد من الملاحظات والأفكار حول آلية التخدير المحتملة ، كنظريات ، وخلقت خلافات كبيرة ، مما يشير إلى أن هذه الأفكار المقترحة هي في طبيعة فرضيات مثيرة للاهتمام ومثيرة للتفكير أكثر من كونها نظريات علمية فعلية. تستند كل هذه الفرضيات على الارتباطات بين فاعلية التخدير وبعض الخصائص الفيزيائية للعوامل ذات الصلة ، مثل القابلية للذوبان والاستقطاب والانكسار. كل هذه الخصائص مترابطة بشكل وثيق وهي نتائج للتركيب الذري. يناقش هذا الفصل التفاعلات الجزيئية الأساسية التي يمكن أن تشارك فيها عوامل التخدير في محيطها البيولوجي. تقتصر هذه الدراسة بشكل عام على ما يسمى بـ "عوامل التخدير الغازية الخاملة" التي تمارس آثارها البيولوجية دون الخضوع لأي تغيير في الهياكل الكيميائية الخاصة بها. تم تركيز الانتباه على سلوك وتوزيع هذه الجزيئات المنفصلة في محيطها البيولوجي. تمت مناقشة قوى الارتباط المختلفة ، والتي من خلالها ما يسمى بـ "عوامل التخدير الغازية الخاملة" المرتبطة بالجزيئات الكبيرة ، لتوضيح الشروط الأساسية للربط. إذا تم تحديد الطبيعة الجزيئية لمواقع ربط معينة ، فسيكون من الممكن توضيح كيفية تأثير هذا التفاعل على وظيفة الأنظمة. جعلت التطورات الحديثة في علم البلورات البروتيني من الممكن الآن دراسة تفاعل البروتين الدوائي على المستوى الجزيئي الحقيقي.

العنوان الحالي لكلا المؤلفين: قسم علم الأدوية ، جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا.


روابط الهيدروجين القوية والضعيفة في التعرف على البروتينات الرابطة

تم وصف الرابطة الهيدروجينية بحق "المفتاح الرئيسي للتعرف الجزيئي". إنه تفاعل أضعف من الرابطة التساهمية وأقوى من تفاعل فان دير فال. إن انتشار الروابط الهيدروجينية ومرونتها يجعلها أهم تفاعل فيزيائي في أنظمة الجزيئات الحيوية في محلول مائي. يلعب الارتباط الهيدروجيني دورًا مهمًا في العديد من العمليات الكيميائية والبيولوجية ، بما في ذلك الارتباط بالرابط وتحفيز الإنزيم. في العمليات البيولوجية ، كل من الخصوصية والقابلية للانعكاس مهمان. يمكن إجراء تفاعلات أضعف وكسرها بسهولة أكبر من التفاعلات القوية. في هذا السياق ، من المهم تقييم الأهمية النسبية للتفاعلات القوية والضعيفة في عمليات التعرف الجزيئي. هل الارتباط بالبروتين - الترابط محكوم بالطرق التقليدية ، أي الروابط الكهروستاتيكية N H… O و O H… O الهيدروجين ، أم تفاعلات أضعف مع مكون تشتت أكبر مثل C –H… O تلعب روابط الهيدروجين دورًا أيضًا؟ إذا كان الأمر كذلك ، ما مدى أهميتها؟ معظم البروتينات ، بما في ذلك السلاسل الرئيسية ، والسلاسل الجانبية ، وأشكال المياه المرتبطة بشكل مختلف ، ليس لها في الواقع بنية ثابتة ثابتة ، بل لها طبيعة ديناميكية تتنفس. قد يتم تقليل هذا الاتجاه إلى حد ما من خلال الروابط التي هي جزيئات صغيرة ، ولكن في النهاية ، من المعقول أن نتوقع أن الروابط الهيدروجينية القوية والضعيفة داخل البروتين وأيضًا في واجهة البروتين - الترابط سيكون لها أيضًا طابع ديناميكي يمكن القول كلما كانت الرابطة الهيدروجينية أضعف ، زادت طبيعتها الديناميكية. هذه غالبًا ما تكون مركزية في آليات الربط التي نوقشت كثيرًا مثل الاختيار المطابق والتوافق المستحث. يجب أن تتنافس جميع تفاعلات البروتين - الترابط مع التفاعلات مع الماء ، حيث يتم إذابة كل من البروتين والرابط قبل التعقيد ويفقدان قشرة الذوبان الخاصة بهما في التكوين المعقد. على العكس من ذلك ، فإن التكلفة الحتمية لاحتجاز جزيئات الماء عالية الحركة في موقع الربط كبيرة. ومع ذلك ، في الحالات المواتية ، يتم تعويض هذه الخسائر بشكل مناسب عن طريق الكسب الحراري الناتج عن روابط الهيدروجين التي تتوسط الماء. في الواقع ، يعتبر توازن المحتوى الحراري - الانتروبيا جيدًا ، ولكي يكون جزيء الماء قادرًا على المساهمة في تقارب الربط ، يجب أن يكون في موقع ربط يوفر أقصى عدد من شركاء الرابطة الهيدروجينية عند المسافة المثلى و اتجاه. باختصار ، الروابط الهيدروجينية ضرورية للتعرف على الروابط بواسطة البروتينات. إن تكامل المعرفة المكتسبة من المزيد من الهياكل عالية الجودة للبروتينات والرابطات في النماذج الجزيئية النظرية والحاسوبية سيكون تحديًا مثيرًا في السنوات القادمة.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


روابط H والماء

يحدث الترابط H في الماء. في الحالة السائلة تتشكل وتتكسر بسرعة حيث تتحرك الجسيمات المتحركة فوق بعضها البعض. لاحظ في الشكل ( PageIndex <2> ) أن هناك نوعين من روابط O-H ، رابطة O-H داخل الجزيء داخل جزيء (طول الرابطة = 1.01 & Aring) والرابطة بين الجزيئات بين الذرات (طول الرابطة = 1.75 & Aring). يشير تقارب طول الرابطة إلى أن الرابطة داخل الجزيئية قوية جدًا وذات حجم مماثل للرابطة داخل الجزيء. على نطاق مجهري ، هذا واضح لأي شخص يسقط على الجليد (ماء متجمد) ويدرك بسرعة مدى صعوبة ذلك ، ومدى قوة الروابط التي تمسك جزيئات الماء ببعضها البعض.

الشكل ( PageIndex <2> ): تفاعلات الرابطة الهيدروجينية داخل الماء. لاحظ التشابه في الطول بين الرابطة بين الجزيئات O - H ، ورابطة O - H داخل الجزيئية.

يحتوي الماء أيضًا على زوجان منفردان وذرتان من H متصلة بالأكسجين عالي السالب. هذا يعني أن كل جزيء ماء يمكنه المشاركة في ما يصل إلى 4 روابط (اثنان حيث يكون متقبل السندات h ، واثنان حيث يكون المتبرع برابطة h). إحدى النتائج المثيرة للاهتمام لهذا هو أن الماء يشكل بنية بلورية ثلاثية الأبعاد تعتمد نوعًا ما على رباعي الوجوه مشوه. أي أن الأكسجين sp 3 مهجن بهندسة إلكترونية رباعية السطوح ، مع وجود مداري رابطة واثنين من الأزواج المنفردة. كل هذه مرتبطة بالروابط الهيدروجينية. تعمل الأزواج الوحيدة كمستقبلات H-bond ، والهيدروجين الموجود في مدارات الترابط يعمل كمانحين للرابطة h. لذلك يتم ربط كل أكسجين بـ 4 هيدروجين ، اثنان منها 1.01 وروابط تساهمية آرينج واثنان من روابط هيدروجينية 1.75 وآرينج ، وهذا ينتج عنه هيكل مثل الشكل 11.5.3 ، والذي يحتوي على الكثير من الفراغات ، ونتيجة لذلك يكون الجليد أقل كثافة من الماء السائل ويطفو.

الشكل ( PageIndex <3> ): الرابطة الهيدروجينية والبنية البلورية للجليد (يسار) ، والتي تطفو على الماء السائل (حقوق ، ويكيكومونس ائتمان الصورة)

حقيقة أن عوامات الجليد لها تداعيات كبيرة على الحياة. الجليد ، مع فراغه ، يعمل كعازل. إذا غرق الجليد في القاع ، ستتجمد البحيرات تمامًا ولن تتمكن الحياة المائية مثل الأسماك من البقاء في الشتاء.

نقاط الغليان والترابط على شكل H

نقاط الغليان هي مؤشر على القوى بين الجزيئات ، وسوف ننظر في ظاهرة الغليان بمزيد من التفصيل في قسم لاحق من هذا الفصل. من النظرية الجزيئية الحركية للغازات ، تعلمنا أن الطاقة الحركية للجزيء تتناسب مع درجة حرارته المطلقة ، حيث KE ترجمة = 1 / 2mv 2 (م هي الكتلة و v السرعة). تعلمنا أيضًا أن هناك ملف تعريف للسرعة بجزيئات مختلفة تتحرك بسرعات مختلفة ، لكن الجزيئات الأثقل تميل إلى التحرك بشكل أبطأ من الجزيئات الأخف (تذكر أن الملاحظات العيانية مثل السوائل والغليان هي نتيجة تفاعلات عدد كبير من الجزيئات التي تمتلك توزيع الطاقات). إذن كل الأشياء متساوية ، نتوقع أنه من الأسهل غلي جزيء أخف من جزيء أثقل ، ونتوقع أن يكون للجزيء الأثقل نقطة غليان أعلى.

الشكل ( PageIndex <4> ). يوضح اتجاه الهيدريدات المختلفة للعائلات المختلفة في الجدول الدوري. تستند تنبؤاتنا إلى عمل الكتلة المولية للمجموعة الرابعة (CH4 من خلال SnH4) ، ولكنه لا يعمل مع المجموعات السابعة والسادسة والخامسة ، حيث تحتوي هيدرات الفترة الثانية (N ، O ، F) على نقاط غليان أعلى مما يمكن توقعه من اتجاهات كتلتها.

الشكل ( PageIndex <4> ): الاتجاهات الدورية في درجة غليان الهيدريدات المختلفة.

هناك العديد من الأسئلة التي يمكن أن تخرج عن الشكل ( PageIndex <4> ) ، ويجب أن تتعرف على هذا الرقم. يجب عليك أيضًا إعادة النظر في هذا الرقم بعد أن نغطي القسم الخاص بالغليان. في الوقت الحالي ، يكفي أن تغلي مادة ما تحتاج للتغلب على القوى بين الجزيئات التي تمسك السائل معًا (قوى التماسك) ، وكلما زادت درجة الحرارة ، فإنك تزيد من الطاقة الحركية للجزيئات (حتى تتمكن من الهروب من السائل. وتصبح بخار).

أولا، دعونا نلقي نظرة على المجموعة 4 هيدريد (CH4، SiH4، GeH4& أمبير ؛ SnH4) ،. بينما ننزل على الطاولة من الكربون إلى السيليكون إلى الجرمانيوم إلى القصدير ، نرى زيادة في نقاط الغليان. هذه جزيئات غير قطبية متناظرة وهناك سببان يبرران أن النزول إلى أسفل هذه العائلة يظهر زيادة في درجة الغليان.

  1. عند النزول إلى المجموعة 4 ، تزداد الكتلة ، مما يتطلب درجة حرارة أعلى للجزيئات لتكتسب طاقة حركية كافية لتبخيرها.
  2. عند النزول إلى أسفل الجدول ، تحتل إلكترونات التكافؤ مدارات أكثر انتشارًا ، مما يؤدي إلى استقطاب أعلى ، مما يؤدي بدوره إلى قوى تشتت أكبر في لندن ، الأمر الذي يتطلب المزيد

لذا فإن كلا الاتجاهين سيشيران إلى زيادة في درجة الغليان مع نزولنا إلى أسفل العائلة.

ثانيا، تظهر الأمونيا وحمض الهيدروفلوريك والماء انحرافًا في هذا الاتجاه. أي أنها أخف وزنا ، ولكن هناك زيادة في درجة غليانها. هذا بسبب الترابط الهيدروجيني. وهذا يعني أنه على الرغم من أن هذه الجزيئات أخف ، إلا أن لديها قوى جزيئية قوية جدًا ، والتي يجب التغلب عليها حتى تغلي.

ثالث، الماء لديه نقطة غليان أعلى من HF ، ومع ذلك فإن الفلور هو أكثر كهرسلبية من الأكسجين ، كما أنه أصغر ، ولذا تتوقع أن تكون رابطة الهيدروجين HF أقوى من رابطة الهيدروجين OH. في الواقع ، كل هذا محاولة ، وما لا تأخذ هذه الحجة في الاعتبار هو عدد الروابط الهيدروجينية. أي أن قوى التماسك التي تمسك السائل معًا ليست فقط قوة الروابط ، ولكن أيضًا عدد الروابط. يحتوي كل جزيء HF على H واحد و 3 أزواج وحيدة على الفلور. لذلك في نظام مجهري مثل مول من HF (تذكر أنه لكي تكون سائلًا ، فأنت بحاجة إلى الكثير من الجزيئات) ، كل HF في المتوسط ​​سيكون متورطًا مع رابطتين ، أحدهما يتضمن الهيدروجين (مانح الهيدروجين) ، والآخر يتضمن زوج وحيد من الفلور (متقبل للهيدروجين) ، وبتحدث بسيط ، لا يوجد ما يكفي من الهيدروجين لاستخدام جميع الأزواج المنفردة ، (اثنان من أزواج الفلور المنفردة غير متورطين في روابط H.) في حالة الماء ، عدد وحيد يساوي عدد الأزواج عدد الهيدروجين ، وبالتالي يمكن لكل جزيء ماء في المتوسط ​​أن يشارك في 4 روابط هيدروجينية. لذلك على الرغم من أن الروابط الهيدروجينية الفردية في الماء قد تكون أضعف منها في HF ، إلا أن هناك المزيد منها ، مما يجعل نقطة غليان الماء أعلى من HF.

التمرين 11.5.2: انظر إلى الجزيئات الحقيقية (مادة الاختبار)

قبل القراءة ، انظر إلى الجزيئات الثلاثة التالية ونقاط غليانها ، وحاول الإجابة على السؤالين التاليين.

1. لماذا تكون درجة غليان البنتان أقل بكثير من النقطتين الأخريين؟

البنتان غير قطبي والآخران لهما روابط هيدروجينية من خلال مجموعة OH.

2. لماذا يحتوي بوتان -1-أول على درجة غليان أعلى من 2-ميثيل بروبان-1-أول؟

كلا هذين الجزيئين عبارة عن أيزومرات لها نفس المكونات الكيميائية (C4ح10O) وكلاهما يحتوي على مجموعة OH مما يمكن أن يشارك في روابط الهيدروجين. لكن بوتان 1-أول أكثر انتشارًا ، وبالتالي أكثر قابلية للاستقطاب وله تفاعلات فان دير فالس (تشتت لندن) أقوى


البيولوجيا الجزيئية للجين (الإصدار السادس) epub 下载 mobi 下载 pdf 下载 txt 下载

البيولوجيا الجزيئية للجين (الإصدار السادس) epub 下载 mobi 下载 pdf 下载 txt 下载

البيولوجيا الجزيئية للجين (الإصدار السادس) pdf epub mobi txt 下载

على الرغم من مواكبة أحدث التطورات البحثية ، إلا أن الإصدار السادس من كتاب جيمس دي واتسون الكلاسيكي ، علم الأحياء الجزيئي للجين يحتفظ بالطابع المميز للطبعات السابقة التي جعلت منه الكتاب الأكثر استخدامًا في البيولوجيا الجزيئية. اثنان وعشرون فصلاً موجزًا ​​، شارك في تأليفه ستة من علماء الأحياء المرموقين ، يقدمون تغطية حالية وموثوقة لتخصص مثير وسريع التغير. نظرة مندلية للعالم ، الأحماض النووية تنقل المعلومات الجينية ، أهمية التفاعلات الكيميائية الضعيفة ، أهمية الروابط عالية الطاقة ، الروابط الضعيفة والقوية تحدد التفاعلات الجزيئية ، هياكل الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، بنية الجينوم ، الكروماتين والنيوكليوسوم ، تكرار الحمض النووي ، قابلية التغيير وإصلاح الحمض النووي ، إعادة التركيب المتماثل على المستوى الجزيئي ، إعادة التركيب الخاص بالموقع وتحويل الحمض النووي ، آليات النسخ 13 ربط الحمض النووي الريبي ، الترجمة ، الكود الجيني ، تنظيم النسخ في بدائيات النوى ، تنظيم النسخ في حقيقيات النوى ، RNAs التنظيمية ، تنظيم الجينات في التطور والتطور ، علم الجينوم وبيولوجيا الأنظمة ، تقنيات البيولوجيا الجزيئية ، الكائنات الحية النموذجية. مخصص للمهتمين بمعرفة المزيد عن أساسيات علم الأحياء الجزيئي.

كان جيمس د. واتسون مديرًا لمختبر كولد سبرينج هاربور من 1968 إلى 1993 ، والرئيس من 1994 إلى 2003 ، وهو الآن مستشاره. أمضى سنوات دراسته الجامعية في جامعة شيكاغو وحصل على الدكتوراه. في عام 1950 من جامعة انديانا. بين عامي 1950 و 1953 ، أجرى أبحاثًا بعد الدكتوراه في كوبنهاغن وكامبريدج بإنجلترا. أثناء وجوده في كامبريدج ، بدأ التعاون الذي أدى إلى توضيح البنية الحلزونية المزدوجة للحمض النووي في عام 1953. (لهذا الاكتشاف ، حصل واتسون وفرانسيس كريك وموريس ويلكنز على جائزة نوبل في عام 1962.) لاحقًا في عام 1953 ، ذهب إلى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. انتقل إلى هارفارد في عام 1955 ، حيث قام بالتدريس وأجرى أبحاثًا حول تخليق الحمض النووي الريبي وتخليق البروتين حتى عام 1976. وكان أول مدير للمركز الوطني لأبحاث الجينوم في المعاهد الوطنية للصحة من عام 1989 إلى عام 1992. كان الدكتور واتسون هو الوحيد مؤلف الطبعات الأولى والثانية والثالثة من البيولوجيا الجزيئية للجين ، ومؤلف مشارك للطبعتين الرابعة والخامسة. تم نشرها في 1965 و 1970 و 1976 و 1987 و 2003 على التوالي. وهو أيضًا مؤلف مشارك لكتابين آخرين: البيولوجيا الجزيئية للخلية والحمض النووي المؤتلف.

تانيا بيكر هي أستاذة علم الأحياء في وايتهيد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وباحثة في معهد هوارد هيوز الطبي. حصلت على بكالوريوس العلوم. في الكيمياء الحيوية من جامعة ويسكونسن ، ماديسون ، ودكتوراه. حصلت على درجة الدكتوراه في الكيمياء الحيوية من جامعة ستانفورد عام 1988. وأجريت أبحاثها في معمل البروفيسور آرثر كورنبرج وركزت على آليات بدء تكرار الحمض النووي. قامت بأبحاث ما بعد الدكتوراه في مختبر الدكتور كيوشي ميزوتشي في المعاهد الوطنية للصحة ، حيث درست آلية وتنظيم نقل الحمض النووي. يستكشف بحثها الحالي آليات وتنظيم إعادة التركيب الجيني ، وتكشف البروتين المحفز بالإنزيم ، وتدهور البروتين المعتمد على ATP. حصل البروفيسور بيكر على جائزة Eli Lilly Research لعام 2001 من الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة وجائزة 2000 MIT لتعليم العلوم للتعليم الجامعي وانتُخبت كزميلة في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم في عام 2004. وهي مؤلفة مشاركة ( مع آرثر كورنبرغ) من كتاب DNA Replication ، الطبعة الثانية.

ستيفن بيل هو أستاذ علم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومحقق في معهد هوارد هيوز الطبي. حصل على بكالوريوس. درجات من قسم الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية وبيولوجيا الخلية وبرنامج العلوم المتكاملة في جامعة نورث وسترن ودكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في الكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي في عام 1991. تم إجراء بحثه في معمل الدكتور روبرت تجيان وركز على النسخ حقيقية النواة. قام بأبحاث ما بعد الدكتوراه في مختبر الدكتور بروس ستيلمان في مختبر كولد سبرينغ هاربور ، حيث عمل على بدء تكرار الحمض النووي حقيقية النواة. يركز بحثه الحالي على آليات التحكم في تكرار الكروموسومات حقيقية النواة. حصل البروفيسور بيل على جائزة الإنجاز العلمي ASBMB – Schering Plow لعام 2001 ، وجائزة Everett Moore Baker Memorial 1998 للتميز في التدريس الجامعي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجائزة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا 2006 لتدريس العلوم.

ألكسندر إيه إف جان هو مدير تحرير مطبعة مختبر كولد سبرينغ هاربور ، وعضو هيئة التدريس في كلية واتسون للعلوم البيولوجية في مختبر كولد سبرينغ هاربور. حصل على درجة البكالوريوس في علم الأحياء الدقيقة من جامعة كوليدج لندن وعلى الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في البيولوجيا الجزيئية من جامعة إدنبرة عام 1989. وقد أجريت أبحاثه في معمل نورين موراي وركزت على التعرف على الحمض النووي عن طريق إنزيمات التقييد. أجرى أبحاثًا ما بعد الدكتوراه في مختبر مارك بتاشني بجامعة هارفارد ، حيث عمل على تنظيم النسخ ، ومختبر جيريمي بروكس في معهد لودفيج لأبحاث السرطان في كلية لندن الجامعية ، حيث عمل على تجديد أطراف النيوت. كان محاضرًا في جامعة لانكستر ، المملكة المتحدة ، من عام 1996 إلى عام 1999 ، قبل أن ينتقل إلى مختبر كولد سبرينج هاربور. شارك (مع مارك بتاشني) في تأليف كتاب Genes & amp Signals (2002).

مايكل ليفين أستاذ البيولوجيا الجزيئية والخلوية بجامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، وهو أيضًا المدير المشارك لمركز الجينوم التكاملي. حصل على درجة البكالوريوس. من قسم علم الوراثة في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ودكتوراه. مع Alan Garen في قسم الفيزياء الحيوية الجزيئية والكيمياء الحيوية من جامعة Yale في عام 1981. وبصفته زميلًا لما بعد الدكتوراه مع Walter Gehring و Gerry Rubin من 1982-1984 ، درس علم الوراثة الجزيئي لتطور ذبابة الفاكهة. تدرس المجموعة البحثية للبروفيسور ليفين حاليًا شبكات الجينات المسؤولة عن معدة أجنة ذبابة الفاكهة وسيونا (بخ البحر). وهو حاصل على كرسي ف. ويليامز في علم الوراثة والتنمية بجامعة كاليفورنيا ، بيركلي. حصل على جائزة مونسانتو في البيولوجيا الجزيئية من الأكاديمية الوطنية للعلوم في عام 1996 ، وانتخب في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم في عام 1996 والأكاديمية الوطنية للعلوم في عام 1998.

ريتشارد إم. لوسيك أستاذ علم الأحياء في ماريا مورس كابوت ، وأستاذ بكلية هارفارد ، وأستاذ في معهد هوارد هيوز الطبي في كلية الآداب والعلوم بجامعة هارفارد. حصل على A.B. في الكيمياء من جامعة برينستون ودكتوراه. في الكيمياء الحيوية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. عند الانتهاء من عمله في التخرج ، عُيِّن البروفيسور لوسيك زميلًا مبتدئًا في جمعية هارفارد للزملاء عندما بدأ دراساته حول بوليميراز الحمض النووي الريبي وتنظيم النسخ الجيني في البكتيريا. البروفيسور لوسيك هو رئيس سابق لأقسام البيولوجيا الخلوية والنمائية والبيولوجيا الجزيئية والخلوية في جامعة هارفارد. حصل على جائزة كميل وهنري دريفوس للمعلم والباحث ، وهو عضو في الأكاديمية الوطنية للعلوم ، وزميل الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم ، وزميل الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم ، وزميل الجمعية الأمريكية أكاديمية علم الأحياء الدقيقة ، عضو في الجمعية الفلسفية الأمريكية ، وباحث زائر سابق لجمعية فاي بيتا كابا. البروفيسور لوسيك هو الفائز عام 2007 بجائزة سلمان أ. واكسمان للأكاديمية الوطنية للعلوم.

الجزء 1 الكيمياء وعلم الوراثة
1 نظرة مندلية للعالم
2 الأحماض النووية تنقل المعلومات الوراثية
3 أهمية التفاعلات الكيميائية الضعيفة
4 أهمية روابط الطاقة العالية
5 الروابط الضعيفة والقوية تحدد التفاعلات الجزيئية

الجزء 2 صيانة الجينوم
6 تراكيب DNA و RNA
7 بنية الجينوم والكروماتين والنيوكليوسوم
8 تكرار الحمض النووي
9 قابلية التغيير وإصلاح الحمض النووي
10 إعادة التركيب المتماثل على المستوى الجزيئي
11 إعادة التركيب الخاص بالموقع وتبديل الحمض النووي

الجزء 3 التعبير عن الجينوم
12 آليات النسخ
13 الربط
14 الترجمة

الجزء 4 اللائحة
15 الكود الجيني
16 لائحة النسخ في بدائيات النوى
17 لائحة النسخ في حقيقيات النوى
18 RNAs التنظيمية
19 تنظيم الجينات في التطور والتطور
20 علم الجينوم وبيولوجيا النظم

الجزء 5 طرق
21 تقنيات البيولوجيا الجزيئية
22 نموذج الكائنات الحية
· · · · · (收起)


1: رابعًا: الروابط البيوكيميائية / التفاعلات الضعيفة - علم الأحياء

تم الكشف عن طبيعة الترابط والتفضيل المحدد لهندسة مكسوفة في العديد من البدائل ولكن -2-ynes ، بما في ذلك بعض المشتقات الجديدة. In particular, we consider the molecular species R<sub>3</sub>CCCCR<sub>3</sub> (where R= H, F, Cl, Br, I, and CN), their R<sub>3</sub>CBNCR<sub>3</sub> analogues, and a few novel exo-bridge systems with intramolecular hydrogen bonds running parallel to the CCCC chain. In some cases, the potential energy surfaces are remarkably flatso flat, in fact, that free rotation is predicted for those molecules at very low temperatures. A systematic investigation of the bonding in the halogenated butynes demonstrates that the eclipsed conformation actually becomes more stable relative to the staggered form as R becomes larger and less electron-withdrawing. The rotational barriers (the differences in energy between the eclipsed and staggered geometries) are magnified significantly, however, in a special case where selected R groups at the ends of the R<sub>3</sub>CCCCR′<sub>3</sub> molecule form hydrogen bonds parallel to the CCCC core. In those systems, the hydrogen bonds serve as a weak locking mechanism that favors the eclipsed conformation. A comparison of HF and uncorrected DFT methods versus the MP2­(full), CCSD­(T), and other dispersion-corrected methods confirms that correlation accounts to a significant extent for barriers in substituted butyne compounds. In the hydrogen-bonded systems, the barriers are comparable to and larger in some cases than the barriers observed for the more extensively studied ethane molecule


شاهد الفيديو: بشكل تاني مقدمة الفصل الثالث التفاعلات الكيميائية في اجسام الكائنات الحية احياء اولي ثانوي 2022 (قد 2022).


تعليقات:

  1. Egidio

    آسف ، دفعت هذه الرسالة بعيدا

  2. Akirr

    في رأيي ، هذا واضح. حاول البحث عن إجابة سؤالك على google.com

  3. Araran

    أنت ترتكب خطأ. دعونا نناقشها. اكتب لي في PM.

  4. Euan

    أقدم لكم محاولة البحث في Google.com وستجد جميع الإجابات هناك.

  5. Devery

    لم يتحدث هذا.

  6. Wylie

    أعتذر ولكن في رأيي أنت تعترف بالخطأ. يمكنني الدفاع عن موقفي. اكتب لي في PM ، سنتعامل معها.

  7. Ahreddan

    إنه أمر لا يصدق!



اكتب رسالة