|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Основные понятия молекулярной биологии |
Фонарь садовый «Тюльпан». 
Забавная пачка "5000 дублей". Реферат на тему: Основные понятия молекулярной биологии 2009 Особенности атомов четырех элементов таблицы Менделеева, составляющих основу всех биологических молекул: водорода, углерода, азота и кислорода. Водород. Номер 1 в таблице Менделеева. Малое по размеру ядро несет единичный положительный заряд. Электрон находится на первой, близкой к ядру орбите. Атом водорода легко теряет электрон, образуя положительный ион Н . Говорят, что атом водорода является хорошим донором электрона, переходящего к другим атомам. Ион Н играет важную роль в биохимических реакциях. Углерод (№ 6). Заметно большее, чем у водорода ядро имеет заряд 6. Соответственно, электронов тоже 6. Два электрона, первой, ближайшей к ядру оболочки не способны участвовать в образовании химических связей. На второй, «валентной» оболочке — 4 электрона. Они могут находиться в двух состояниях. Первое — когда два электрона из четырех спарены (определенным образом связаны между собой) и потому не могут принимать участия в образовании химических («ковалентных») связей с другими атомами. В этом состоянии углерода двухвалентен, как например, в молекуле СО. В образовании связей участвуют только два не спаренных электрона второй оболочки. Ковалентную связь между двумя атомами образуют два валентных электрона — по одному от каждого из атомов. Эти электроны спариваются и обращаются по общей орбите вокруг обоих ядер. В этом «совладении» электронами и состоит химическая связь. Если электроны спарены на орбите одного из атомов, то они в химической связи участвовать не могут. Однако, как раз у углерода спаренные электроны наружной оболочки легко разъединяются и приобретают способность участвовать в образовании ковалентных связей. В этом состоянии углерод четырехвалентен (например, COg). Четырехвалентный углерод, связываясь с четырьмя другими атомами (например, в молекуле метана СН4), образует очень устойчивую пространственную конфигурацию тетраэдра, в центре которого находится ядро углерода. Добавим, что ядро углерода прочно удерживает все четыре валентных электрона внешней оболочки. Поэтому углерод не склонен образовывать ион. Азот (№ 7). В нормальном состоянии имеет на внешней оболочке пять электронов, из которых два спарены. Поэтому в соединениях азот чаще- всего трехвалентен (например, в аммиаке — H3). Однако образование тетраэдрической структуры настолько выгодно, что атом азота охотно отдает один из спаренных электронов и превращается в четырехвалентный положительно заряженный ион, который соединяется ковалентно с четырьмя другими атомами, например в ионе аммония H3. К взаимоотношениям нормального, трехвалентного азота и водорода стоит присмотреться внимательнее. Во-первых, партнерство маленького водорода с более крупным азотом далеко не равноправное. Общая пара электронов должна обегать оба ядра. Но в окрестностях азота она проводит куда больше времени, чем около ядра водорода. Это означает, что атом азота получает небольшой дополнительный отрицательный заряд (его обозначают 5-), а водород оказывается в такой же мере положительно заряженным (б ). Происходит смещение заряда .
Значки 5 на этом рисунке не имеют количественного смысла, а лишь обозначают малую величину, заведомо меньшую 1. Две другие химические связи азота не сильно влияют на это смещение. Во-вторых, из-за наличия на внешней орбите атома азота спаренных электронов этот атом за счет их отрицательного заряда дополнительной, хотя и очень небольшой, силой удерживает около себя атом водорода. Эти особенности взаимоотношений азота и водорода играют в живой природе очень важную роль. Кислород (№ 8). В нормальном состоянии на внешней орбите атома находится шесть электронов, из которых четыре спарены, и только два могут участвовать в образовании химических связей. Кислород двухвалентен. Помимо этого, он обладает уникальной особенностью: весьма склонен отнимать у других атомов электрон и включать его в состав своей внешней оболочки, превращаясь в отрицательный ион. В этом смысл процесса окисления. Захваченный электрон спаривается с одним из двух прежде свободных электронов кислорода и его ион оказывается одновалентным. Говорят, что кислород обладает сродством к электрону. Это обусловлено тем, что присоединивший седьмой электрон к своей внешней электронной оболочке ион кислорода приближается к очень устойчивой конфигурации инертного атома неона. Азот и кислород в этом плане являются антиподами. Азот может служить донором электрона, а кислород является его акцептором» Сродство кислорода к электрону проявляется и тогда, когда оба его свободных электрона заняты в образовании ковалентных связей. Кислород «стремится» удержать около себя спаренные электроны этих связей, оттягивая на себя таким образом электронную плотность и получая некоторый отрицательный заряд. Кроме того кислород, имея на внешней орбите спаренные электроны (даже две пары), способен, подобно азоту притягивать оказавшийся поблизости дефицитный по электронной плотности атом водорода. Описанные особенности атомов азота и кислорода позволяют понять природу слабых сил взаимодействия, играющих ключевую роль как в образовании пространственной структуры белков и ферментативном катализе, так и в спаривании нитей ДНК. Рассмотрим три главных типа таких сил. 1. Ионная связь. Такая связь может возникнуть при сближении отрицательного иона кислорода (например после диссоциации водорода от карбоксильной группы) и положительного иона четырехвалентного азота, как показано на рис. 3. Не интересующие нас пока остальные участки молекул изображены в виде прямоугольников). Расстояние между ядрами ионов кислорода и азота около ЗА, а сила взаимного притяжения такова, что для отрыва их друг от друга требуется затратить 0,95 килокалорий на каждый моль ионных пар. Для разрыва же ковалентной химической связи (например, между двумя атомами углерода) требуется почти в сто раз больше энергии — около 85 ккал/моль. 2. Водородная связь. Образование так называемой «водородной» связи обусловлено указанными выше явлениями: поляризацией связи —Н притяжением обедненного электронами водорода к атому азота или кислорода, имеющим на внешней орбите спаренные электроны. Расстояния между ядрами двух азотов или азота и кислорода такие же, как при ионной связи — около ЗА.
Ядро водорода как бы зажато между почти соприкасающимися внешними электронными оболочками и или и О. Для разрыва водородной связи требуется около 0,7 ккал/моль — это тоже слабая связь. 3. Гидрофобная связь. Это, по существу говоря, не связь, а «невольное» объединение молекул, отторгнутых молекулами воды. Гидрофобные молекулы «не любят» воду — растворяются в ней очень плохо. Растворимость в воде означает склонность вещества распадаться на отдельные молекулы, каждую из которых окружает гидратная оболочка — слой «прилипших» молекул воды. «Прилипание» воды (смачивание) происходит благодаря притяжению поляризованных молекул воды (диполей) к ионам или заряженным участкам растворяемых молекул (рис1). Поляризованность молекулы воды, если учесть, что в реальности оба водорода действительно находятся по одну сторону от атома кислорода. Рис.1 Рис.2 Если крупная молекула имеет на поверхности заряженную или поляризованную группу атомов, то вокруг нее тоже будут образовываться «местные» гидратные оболочки (рис. 2). Этого может быть достаточно для придания всей молекуле определенной (худшей, чем для чистого иона) растворимости в воде. К первому слою «прилипших» молекул воды такими же силами присоединяются еще слои молекул воды, образуется своего рода «шуба», которая «втягивает» молекулу в водное окружение, даже если остальные участки молекулы с водой не взаимодействуют. Естественно, что сами диполи молекул воды электростатически и водородными связями притягиваются друг к другу. Это обусловливает, в частности, некоторую трудность испарения воды (по сравнению, например, с эфиром и спиртом). Вода «стремится» упорядочить расположение своих молекул по объему так, чтобы между ними образовалось максимальное число связей. Чем больше таких связей, тем меньше потенциальная энергия всей системы (ведь для разрыва связей, например испарения воды, надо подводить энергию нагревания). Любая подвижная система стремится занять положение, отвечающее минимуму потенциальной энергии. Тепловое движение молекул воды препятствует этому. Максимальное упорядочивание достигается лишь при 0°С, когда вода кристаллизуется в лед. Гидрофобные молекулы образуются незаряженными и неполяризованными атомами и группами атомов. Они не связывают воду, не смачиваются. Таковы, например, алифатические цепочки вида СНз—CH2—CH2—. да и сами образующие их группы CH3— и —CH2— . Высока гидрофобность ароматических молекул: бензола (C6H6), фенола, толуола и других, в состав которых входят разного рода замкнутые циклы с сопряженными связями. Вода такие молекулы как бы «не замечает». Но, оказавшись в воде, несмачиваемые молекулы занимают место и мешают молекулам воды образовать максимально возможное при данной температуре число связей. Помехи уменьшатся, если гидрофобные молекулы соберутся в тесные кучки (капли), как показано на рис. 3, где кружками изображены гидрофобные молекулы, а зачерненными — молекулы воды. Рис.3Именно так вода «выталкивает» гидрофобные молекулы, точнее — сохраняет их случайное объединение. И хотя сами гидрофобные молекулы никак не взаимодействуют друг с другом, конечный результат выглядит так, будто они притягиваются некими силами, которые и условились называть «гидрофобными связями».
Доказательства их вины очевидны, так как CETI аббревиатура английского выражения Communication with Extraterrestrial Intelligense (связь с внеземным разумом). Среди участников конференции были ученые с мировым именем, обогатившие науку величайшими достижениями, - один из основоположников современной молекулярной биологии Ф, Крик и Ч. Таунс - один из создателей лазера, известные астрофизики В. Амбарцумян, И. Шкловский, Н. Кардашев, крупнейшие физики-теоретики В. Гинзбург и Ф. Дайсон. Какие же вопросы обсуждались на этом форуме? Ведь мы хорошо знаем, что никакой связи с внеземными цивилизациями у человечества пока нет, а периодически появляющиеся в журналах сообщения о так называемых неопознанных летающих объектах (НЛО) лишь отражают колоссальный интерес людей к возможности контактов с другими мирами. Кстати, вопрос о НЛО был исключен из обсуждения в Бюракане. Что же стало предметом научных споров? Попытаемся коротко сформулировать основные задачи этой конференции. К 1971 году накопилось огромное количество новой информации в различных отраслях науки
1. Возникновение и развитие, понятие и признаки права. Понятие правосознания, основные функции, виды
2. Понятие, основные характеристики и правовая природа неустойки
3. Понятие, основные принципы и виды государственной службы
4. Основные научные подходы к определению понятия компетентности
5. Экологическое страхование: понятие, основные функции, элементы
9. Понятие, сущность и содержание основных прав, свобод и обязанностей граждан России
10. Основные понятия в римском праве (шпаргалка)
11. Г. Вельфлин. Основные понятия истории искусства
12. Основные компоненты систем управления документооборотом. Фрейм: его структура и понятие
13. Число как основное понятие математики
15. Основные понятия, предмет и система дисциплины "Правоохранительные органы"
16. Понятие и основные черты тоталитаризма
Светильник садовый плавающий на солнечных батареях "Лилия розовая". 
Набор детской складной мебели "Маша и Медведь. Азбука 3". 
Вешалка для одежды напольная, раздвижная ТД-00013, 1600x430x1550 мм. 17. Понятие общества. Общество и природа. Взаимодействие основных сфер общественной жизни
18. Основные проблемы и понятия философии досократиков
19. Футурология, прогностика, глобалистика: основные понятия
25. Основные понятия и решения моделирования
26. Литература - Социальная медицина (понятие и основные критерии образа жизни)
27. Корпоративное управление: основные понятия и результаты исследования российской практики
28. Основные понятия и проблематика управления инновационными процессами
29. Естествознание: основные понятия
30. Понятие, признаки и основные виды правоохранительной деятельности
31. Понятие и основные принципы государственного управления
32. Основные понятия для зачета
Масло Mommy care для отпугивания комаров, 50 мл, арт. MC_1696. 
Поильник–непроливайка Lubby "Русские мотивы" с трубочкой, 240 мл. 
Бутылочка для кормления "Avent Classic+", 260 мл (розовая, рисунок: бабочка), от 1 месяца. 33. Свобода и независимость как основные понятия экзистенциального мировоззрения
34. Основные положения, понятия и факты гештальтпсихологии
35. Основные понятия в интернет-рекламе
36. Основные понятия социологии труда
37. Социальные институты. Основные понятия
41. Основные понятия трудового права
42. Основные понятия теории физической культуры: их сущность и соотношение
43. Физическое совершенство как основное понятие теории физической культуры
44. Основные исторические понятия и термины базового уровня: к семантике социальных категорий
45. Экология: основные понятия
46. Понятие о бухгалтерском учете, его основные задачи.
47. Макроэкономика. Основные понятия
48. Основные понятия и категории экономической теории, их место в системе производственных отношений
Одеяло байковое жаккардовое "Карапуз" (цвет: бежевый). 
На золотом крыльце...Карточки с заданиями к палочкам Кюизенера. 
Meine Liebe Стиральный порошок для детского белья, 1000 грамм. 51. Правовое государство: понятие и основные признаки
52. Производственный травматизм и профессиональные заболевания: основные понятия и определения
53. Элементарное мышление, или рассудочная деятельность, животных: основные понятия и методы изучения
57. Основные понятия и сущность финансового менеджмента
58. Управление: основные понятия, система управления, ее признаки, принципы организации деятельности
59. Теория семейных систем М.Боуэна. Основные теоретические понятия
60. Системный подход к построению основных терминов и понятий образования
61. Основные экологические понятия и термины
62. Экономика. Основные понятия
63. Основные понятия страхового права
64. Основные понятия страхования
Обучающая игра "Спирограф-линейка. Чудесные узоры". 
Настольная игра "Лапочки". 65. Основные понятия в терминологии БЖД
66. Охрана труда - основные термины, понятия, определения
67. Основные методы и понятия физиологии высшей нервной деятельности
68. Основные понятия концепции современного естествознания
69. Основные понятия современного естествознания
73. Основные понятия глобальной тектоники
74. Государство и самоуправление. Основные подходы и понятия
75. Законодательный процесс: понятие, сущность, основные стадии (на примере РФ)
76. Основные категории и понятия административного права в Республике Казахстан
77. Основные понятия делопроизводства 2007
78. Основные понятия земельного права
79. Основные понятия муниципального права
80. Основные понятия о государстве
Настольная игра "Матрешкино". 
Увлекательная настольная игра "Делиссимо", новая версия. 
Крышка силиконовая универсальная, 31 см. 81. Основные понятия финансового права
82. Понятие государства: основные подходы и определения
83. Понятие и основные виды правомерного поведения
84. Понятие и основные признаки разбоя
85. Понятие и признаки основных (конституционных) прав, свобод и обязанностей граждан России
89. Основные понятия и планирование эксперимента
90. Основные понятия и результаты кибернетики
91. Основные понятия компьютерной графики
92. Понятие и основные виды операционных систем
93. Основные понятия, предмет культурологии
94. Устная публичная речь: понятие, особенности, основные виды аргументов. Оратор и его аудитория
95. Основные понятия управления качеством
96. Склады в логистике: понятие, классификация, основные функции
Банка для чайных пакетиков (диспенсер) "Ирис", 9x8x19 см (фарфор). 
Мягкая игрушка "Волк. Забивака", 24 см. 
Портмоне для CD/DVD "Brauberg", на 96 дисков. 97. Основные понятия алгебры множеств
98. Основные понятия и направления системных исследований
99. Основные понятия менеджмента
Совок №5. 
Логическая игра "Лабиринт". 
