Сольвационная оболочка

или Сольвационная оболочка сольвационная оболочка - это граница растворителя любого химического соединения или биомолекулы, которая составляет растворенное вещество в растворе . Когда растворитель является водой, это называется гидратационной оболочкой или сферой гидратации . Количество молекул растворителя, окружающих каждую единицу растворенного вещества, называется количеством гидратации растворенного вещества.

Классический пример - когда молекулы воды расположены вокруг иона металла. Если ион металла является катионом, электроотрицательный атом кислорода молекулы воды будет привлекать электростатически к положительному заряду на ионе металла. Результатом является сольвационная оболочка молекул воды, которая окружает ион. Эта оболочка может быть толщиной в несколько молекул, зависящих от заряда иона, ее распределения и пространственных размеров.

Ряд молекул растворителя участвует в сольвационной оболочке вокруг анионов и катионов из растворенной соли в растворителе. Ионы металлов в водных растворах образуют металлические комплексы Aquo . Это число может быть определена различными методами, такими как сжимаемость и измерения ЯМР среди других.

Отношение к коэффициенту активности электролита и его сольвационной оболочки

Количество оболочки сольватации растворенного электролита может быть связано со статистическим компонентом коэффициента активности электролита и с соотношением между кажущимся молярным объемом растворенного электролита в концентрированном растворе и молярным объемом растворителя (вода): ^{[ нужно разъяснения ]}

$\ln \gamma _{s}={\frac {h-\nu }{\nu }}\ln \left(1+{\frac {br}{55.5}}\right)-{\frac {h}{\nu }}\ln \left(1-{\frac {br}{55.5}}\right)+{\frac {br(r+h-\nu )}{55.5\left(1+{\frac {br}{55.5}}\right)}}$ ^{[ 1 ]}

Гидратационные оболочки белков

Увлажняющая оболочка (также иногда называемая гидратационным слоем), который образуется вокруг белков, имеет особое значение в биохимии. Это взаимодействие поверхности белка с окружающей водой часто называют гидратацией белка и является фундаментальным для активности белка. ^{[ 2 ]} Было обнаружено, что слой гидратации вокруг белка имеет динамику, отличную от объемной воды до расстояния 1 нм. Продолжительность контакта специфической молекулы воды с поверхностью белка может находиться в субнаносекундном диапазоне, в то время как моделирование молекулярной динамики предполагает, что вода тратит вода в раковине гидратации перед смешиванием с внешней объемной водой может быть в фемтосеконе. ^{[ 2 ]} и что близкие функции, условно считающиеся привлекательными для воды, такие как доноры водородных связей, молекулы воды на самом деле относительно слабо связаны и легко смещены. ^{[ 3 ]} Сольвационная оболочка молекулы воды также могут влиять на молекулярную конструкцию белковых связующих или ингибиторов. ^{[ 4 ]}

С другими растворителями и растворенными веществами различные стерические и кинетические факторы также могут повлиять на оболочку сольватации.

Смотрите также

Ссылки

^ Glueckauf, E. (1955). «Влияние ионной гидратации на коэффициенты активности в концентрированных растворах электролита». Труды общества Фарадея . 51 : 1235. DOI : 10.1039/TF9555101235 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Zhang, L.; Wang, L.; Kao, Y. -t.; Qiu, W.; Ян, у.; Okobiah, O.; Zhong, D. (2007). «Картирование динамики гидратации вокруг поверхности белка» . Труды Национальной академии наук . 104 (47): 18461–18466. Bibcode : 2007pnas..10418461Z . doi : 10.1073/pnas.0707647104 . PMC 2141799 . PMID 18003912 .
^ Ирвин, BWJ; Vukovic, S.; Пейн, MC; Huggins, DJ (2019), «Масштабное исследование среды гидратации через сайты гидратации» , J. Phys. Химический B , 123 (19): 4220–4229, doi : 10.1021/acs.jpcb.9b02490 , PMID 31025866 , S2CID 133608762
^ Гарсия-Соса, в; Mancera, RL (2010), «Расчеты свободной энергии мутаций, включающих жестко связанную молекулу воды и замены лиганда в лигандном белковом комплексе» , Molecular Informatics , 29 (8–9): 589–600, doi : 10.1002/minf.201000007 , PMID 27463454 , S2CID 7225264

[1] Glueckauf, E. (1955). «Влияние ионной гидратации на коэффициенты активности в концентрированных растворах электролита». Труды общества Фарадея . 51 : 1235. DOI : 10.1039/TF9555101235 .

[Mapping_hydration_dynamics-2] Jump up to: ^а ^{беременный} Zhang, L.; Wang, L.; Kao, Y. -t.; Qiu, W.; Ян, у.; Okobiah, O.; Zhong, D. (2007). «Картирование динамики гидратации вокруг поверхности белка» . Труды Национальной академии наук . 104 (47): 18461–18466. Bibcode : 2007pnas..10418461Z . doi : 10.1073/pnas.0707647104 . PMC 2141799 . PMID 18003912 .

[Large-Scale_Study_of_Hydration_Environments_through_Hydration_Sites-3] Ирвин, BWJ; Vukovic, S.; Пейн, MC; Huggins, DJ (2019), «Масштабное исследование среды гидратации через сайты гидратации» , J. Phys. Химический B , 123 (19): 4220–4229, doi : 10.1021/acs.jpcb.9b02490 , PMID 31025866 , S2CID 133608762

[Free_Energy_Calculations_of_Mutations_Involving_a_Tightly_Bound_Water_Molecule_and_Ligand_Substitutions_in_a_Ligand_Protein_Complex-4] Гарсия-Соса, в; Mancera, RL (2010), «Расчеты свободной энергии мутаций, включающих жестко связанную молекулу воды и замены лиганда в лигандном белковом комплексе» , Molecular Informatics , 29 (8–9): 589–600, doi : 10.1002/minf.201000007 , PMID 27463454 , S2CID 7225264

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

v Т и Химические решения
Solution	Ideal solution Aqueous solution Solid solution Buffer solution Flory–Huggins Mixture Suspension Colloid Phase diagram Phase separation Eutectic point Alloy Saturation Supersaturation Serial dilution Dilution (equation) Apparent molar property Miscibility gap
Concentration and related quantities	Molar concentration Mass concentration Number concentration Volume concentration Normality Molality Mole fraction Mass fraction Isotopic abundance Mixing ratio Ternary plot
Solubility	Solubility equilibrium Total dissolved solids Solvation Solvation shell Enthalpy of solution Lattice energy Raoult's law Henry's law Solubility table (data) Solubility chart Miscibility
Solvent	(Category) Acid dissociation constant Protic solvent Polar aprotic solvent Inorganic nonaqueous solvent Solvation List of boiling and freezing information of solvents Partition coefficient Polarity Hydrophobe Hydrophile Lipophilic Amphiphile Lyonium ion Lyate ion