Полимерная основа
Основная цепь или Backbone
Эта линейная цепь, к которой относятся все другие цепи, длинные или короткие, или обе,
можно рассматривать как подвеску.Примечание . Если две или более цепей
в равной степени можно считать основной цепью, то есть
выбрано, что приводит к простейшему представлению
молекула. [1]
В науке о полимерах полимерная цепь или просто основная цепь является полимера основной цепью полимера. Полимеры часто классифицируют по элементам в основных цепях. Характер основной цепи, т.е. ее гибкость, определяет свойства полимера (например, температуру стеклования ). Например, в полисилоксанах (силиконе) основная цепь очень гибкая, что приводит к очень низкой температуре стеклования - -123 ° C (-189 ° F; 150 К). [2] Полимеры с жесткой основой склонны к кристаллизации (например, политиофены ) в тонких пленках и растворах . Кристаллизация, в свою очередь, влияет на оптические свойства полимеров, их оптическую запрещенную зону и электронные уровни. [3]
Органические полимеры
[ редактировать ]
Образование полистирола, полимера с органической основой.
Обычные синтетические полимеры имеют основные цепи, состоящие из углерода, т.е. CCCC... Примеры включают полиолефины , такие как полиэтилен ((CH 2 CH 2 ) n ) и множество замещенных производных ((CH 2 CH(R)) n ), таких как полистирол ( R = C 6 H 5 ), полипропилен (R = CH 3 ) и акрилаты (R = CO 2 R').
Другими основными классами органических полимеров являются полиэфиры и полиамиды . В их основной цепи помимо углеродных цепей имеются соответственно группы -C(O)-O- и -C(O)-NH-. Основными коммерческими продуктами являются полиэтилентерефталат («ПЭТ») ((C 6 H 4 CO 2 C 2 H 4 OC(O)) n ) и нейлон-6 ((NH(CH 2 ) 5 C(O)) n ).
Неорганические полимеры
[ редактировать ]
Силоксаны являются ярким примером неорганического полимера, хотя они имеют большое количество органических заместителей. Их основная связь состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода, т. е. Si-O-Si-O... Атомы кремния несут два заместителя, обычно метил , как в случае полидиметилсилоксана . Некоторые необычные, но показательные неорганические полимеры включают политиазил ((SN)x) с чередующимися атомами S и N и полифосфаты ((PO 3 − ) н ).
Биополимеры
[ редактировать ]Основными семействами биополимеров являются полисахариды (углеводы), пептиды и полинуклеотиды . Известно множество вариантов каждого. [4]
Белки и пептиды
[ редактировать ]Белки характеризуются амидными связями (-N(H)-C(O)-), образующимися при конденсации аминокислот . Последовательность аминокислот в основной цепи полипептида известна как первичная структура белка. Как и почти все полимеры, белок сворачивается и скручивается, образуя вторичную структуру , которая становится жесткой за счет водородных связей между карбонильными атомами кислорода и амидными атомами водорода в основной цепи, т.е. C=O---HN. Дальнейшие взаимодействия между остатками отдельных аминокислот формируют третичную структуру белка . По этой причине первичная структура аминокислот в основной цепи полипептида представляет собой карту окончательной структуры белка и, следовательно, указывает на его биологическую функцию. [5] [4] Пространственные положения атомов основной цепи можно реконструировать по положениям альфа-углеродов с использованием вычислительных инструментов для реконструкции основной цепи. [6]
Углеводы
[ редактировать ]Углеводы возникают в результате конденсации моносахаридов , таких как глюкоза . Полимеры можно разделить на олигосахариды (до 10 остатков) и полисахариды (до примерно 50 000 остатков). Основная цепь характеризуется эфирной связью между отдельными моносахаридами. Эта связь называется гликозидной связью . [7] Эти основные цепи могут быть неразветвленными (содержащими одну линейную цепь) или разветвленными (содержащими несколько цепей). Гликозидные связи обозначаются как альфа или бета в зависимости от относительной стереохимии аномерного ) (или наиболее окисленного углерода. В проекции Фишера , если гликозидная связь находится на той же стороне или стороне, что и углерод 6 обычного биологического сахарида, углевод обозначается как бета , а если связь находится на противоположной стороне, он обозначается как альфа . В традиционной проекции « структуры стула », если связь находится в той же плоскости (экваториальной или осевой), что и углерод 6, она обозначается как бета , а в противоположной плоскости — как альфа . Примером этого является сахароза (столовый сахар), которая содержит альфа-связь с глюкозой и бета-связь с фруктозой . Как правило, углеводы, расщепляемые нашим организмом, являются альфа -связанными (пример: гликоген) , а те, которые выполняют структурную функцию, являются бета -связанными (пример: целлюлоза ). [4] [8]
Нуклеиновые кислоты
[ редактировать ]
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК) являются основными примерами полинуклеотидов . Они возникают путем конденсации нуклеотидов. Их основные цепи образуются в результате конденсации гидроксильной группы рибозы с фосфатной группой другой рибозы. Эта связь называется фосфодиэфирной связью . Конденсация катализируется ферментами , называемыми полимеразами . ДНК и РНК могут иметь длину в миллионы нуклеотидов, что обеспечивает генетическое разнообразие жизни. Основания отходят от основной цепи пентозофосфатного полимера и связаны водородными связями попарно со своими комплементарными партнерами (A с T и G с C). Это создает двойную спираль с пентозофосфатными остовами с обеих сторон, образуя таким образом вторичную структуру . [9] [4] [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Основная цепь (основная цепь) полимера ». два : 10.1351/goldbook.M03694
- ^ «Полимеры» . Архивировано из оригинала 2 октября 2015 г. Проверено 17 сентября 2015 г.
- ^ Брабец, CJ; Уиндер, К.; Шарбер, MC; Сарычифтчи, SN ; Хуммелен, Дж. К.; Свенссон, М.; Андерссон, MR (2001). «Влияние беспорядка на фотоиндуцированные возбуждения в фенилзамещенных политиофенах» (PDF) . Журнал химической физики . 115 (15): 7235. Бибкод : 2001JChPh.115.7235B . дои : 10.1063/1.1404984 .
- ^ Jump up to: а б с д Воэт, Дональд; Воэт, Джудит Г.; Пратт, Шарлотта В. (2016). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне (5-е изд.). Уайли. ISBN 978-1-118-91840-1 . V
- ^ Берг Дж. М., Тимочко Дж. Л., Страйер Л. (2002). «3.2 Первичная структура: аминокислоты связаны пептидными связями с образованием полипептидных цепей» . Биохимия (5-е изд.). У. Х. Фриман. ISBN 0-7167-3051-0 . НБК22364.
- ^ Бадачевска-Давид, Александра Е.; Колинский, Анджей; Кмичик, Себастьян (2020). «Вычислительная реконструкция атомистических белковых структур на основе крупнозернистых моделей» . Журнал вычислительной и структурной биотехнологии . 18 : 162–176. дои : 10.1016/j.csbj.2019.12.007 . ISSN 2001-0370 . ПМК 6961067 . ПМИД 31969975 .
- ^ Бускьяццо, Алехандро (2004). «Кристаллическая структура гликогенсинтазы: гомологичные ферменты катализируют синтез и деградацию гликогена» . Журнал ЭМБО . 23 (16): 3196–3205. дои : 10.1038/sj.emboj.7600324 . ПМК 514502 . ПМИД 15272305 .
- ^ Бертоцци Ч.Р., Рабука Д. (2009). «Структурная основа разнообразия гликанов» . В Варки А., Каммингс Р.Д., Эско Дж.Д. и др. (ред.). Основы гликобиологии (2-е изд.). Лабораторный пресс Колд-Спринг-Харбор. ISBN 9780879697709 . ПМИД 20301274 .
- ^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж. и др. (2002). «Механизмы репликации ДНК» . Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Гирляндная наука. ISBN 0-8153-3218-1 . НБК26850.
- ^ Лодиш Х., Берк А., Зипурски С.Л. и др. (2000). «4.1. Строение нуклеиновых кислот» . Молекулярно-клеточная биология (4-е изд.). У. Х. Фриман. ISBN 0-7167-3136-3 . НБК21514.
См. также
[ редактировать ]| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
