Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.9: Нековалентные взаимодействия в биомолекулах
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Noncovalent Attractions in Biomolecules
 
ТРАНСКРИПТ

2.9: Нековалентные взаимодействия в биомолекулах

Нековалентное притяжение - это ассоциации внутри и между молекулами, которые влияют на форму и структурную стабильность комплексов. Эти взаимодействия отличаются от ковалентных связей тем, что они не связаны с разделением электронов.

Четыре типа нековалентных взаимодействий это водородные связи, силы ван-дер-Ваальса, ионные связи и гидрофобные взаимодействия.

Водородная связь возникает в результате электростатического притяжения атома водорода, ковалентно связанного с сильно электроотрицательным атомом, например кислородом, азотом или фтором, другим электроотрицательным атомом. Атом водорода развивает частичный положительный заряд, поскольку электроотрицательный атом, с которым он связан, притягивает к себе электронное облако. В результате происходит слабое взаимодействие между зарядом δ+ водорода и зарядом δ на соседнем электроотрицательном атоме. Этот тип взаимодействия регулярно образуется между молекулами воды. Независимые водородные связи легко разрываются, однако в воде и органических полимерах они встречаются в большом количестве, создавая совместно значительную силу.

Второй тип взаимодействия, называемый ван-дер-Ваальсовым, обусловлен временным притяжением между областями, богатыми электронами, и электрон-бедными областями двух или более атомов (или молекул), которые находятся рядом друг с другом. Эти взаимодействия могут способствовать созданию трехмерных структур белков, необходимых для их функционирования.

Другим типом взаимодействия является ионная связь, которая возникает между противоположно заряженными ионами. В биологических системах ионные взаимодействия, возникающие из-за разноименно заряженных ионов, также могут помочь стабилизировать структуру биомолекул. Ионы металлов, например, магния, взаимодействуют с отрицательно заряженными биомолекулами, такими как ДНК. Ион магния связывается с отрицательными фосфатными группами, нейтрализуя заряд и помогая упаковать длинный полимер ДНК в соленоидные или тороидные структуры.

И наконец, гидрофобный эффект представляет собой нековалентное взаимодействие, при котором гидрофобные молекулы объединяются, чтобы минимизировать контакт с водой в водной среде. Как следствие, гидрофобные области полипептида оказываются скрытыми внутри структуры во время сворачивания белка.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter