Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Sistrom W., Microbial Lilc, 2nd ed , Holt New York, 1969 Краткое введение в биологию и химию микроорганизмов.
Stanier R У , Doudorvff М., Adelberg Е А , The Microbial World, 3rd ed , Prontice-Ilall, Englewood Cliffs, N. I , 1970 Великолепный труд но микробиологии, который монет быть прочитал любым студентом младшил. курсов Davis В D , Dulbecco Л , Eisen II N , Ginsberg N. Л , Wood W Б . Jr , McCarty М., Microbiology, 2nd cd Harper and Row, 1973. Объемистое, но очень хорошее введе нас в микробиологию, написанное дли студентои-медпков. но пршодное для гораздо tiojice широкого Kpyia читателей-
ГЛАВА
Важное значите слабых химических взаимодействий
4
До сих пор мы сосредоточивали свое внимание на отдельных органических соединениях и, следуя классической органической химии, особенно интересовались ковалентными свизями в молекулах этих соединении. Однако такой подход лвно недостаточен при описании клетки, здесь мы должны выяснить также точную форму молекул и узнать природу факторов, связывающих молекулы различных соединений в организованные структуры Молекулы распределяются в клетке не случайно- и мы должны решить вопрос о том, какие химические законы управляют этим распределением Очевидно, что здесь речь ие может идти о ковалентных связях, так как атомы, связанные ковалептио, принадлежат одной и той же молекуле
Организация различных молекул в надмолекулярные структуры осуществляется в клетке при помощи химических связей, значительно более слабых, чем ковалентные. Атомы, связанные ковалентно, способны к слабым взаимодействиям с близлежащими атомами Эт к взаимодействия, hjioiда называемые вторичными связями, существуют и между атомами разных молекул и в пределах одной и той же молекулы. Слабые связи важпы пе только в качестве факторов, определяющих, какие молекулы будут соседствовать друг с другом, они также задают форму гибких молекул, таких, как полипептиды и полинуклеотиды Поэтому нам необходимо понять природу слабых химических взаимодействии и выяснить, почему их «слабый» характер делает их столь незаменимыми длл клетки Из вторичных связей наиболее важпы связи, обусловленные существованием вапдерваальсовых сил, водородные связи и ионные связи
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ «ГВН lbr> И НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЛ
Химическая связь — это сила притяжения, которая удерживает атомы друг возле друга. Агрегаты конечного размера называются молекулами Когда то считали, что в образования молекул участвуют только кова-леитиые связи, но теперь известно, что более слабые силы притяжения также очень важны для стабилизации мвогих .макромолекул. Мы знаем, например, что четыре полипептидные пени гемо1лооипа объединяются в одну частицу под действием слабых сил- Поэтому теперь принято слабые положительные взаимодействия тоже называть химическими связями несмотря на то что сами по себе они ие способны прочно связать атомы друг с другом.
Химические связи можно охарактеризовать различным образом. Наиболее четкой характеристикой химической связи служит ее проч ность. Прочные связи цочти никогда не распадаются при физиологпче ских температурах; поэтому атомы, связанные ковалентно, всегда принадлежат одной и той же молекуле Слабые свизп легко разрушаются, и поэтому отдельпые слабые связи существуют очень недолго. Лишь
Рис- 4-1. Вращение вокруг С5—СБ-связи в молекуле глюкозы.
Зта углерод-угдеродная связь является ординарном связью, и поэтому возможна любая на трех пзобраигеппых конфигураций (А Б п В)
Рис 4-2 Плоская конфигурация пептидной связи (Pauling, The Nature of the Chemical Bond, 3rd ed., Cornell Univ. Press, Ithaca, N Y 1960, p 498).
Представлена небольшая часть растянутой полипептпднои цени. Все атомы в заштрихованной рамке располагаются в одной плоскости Поскольку пептидная связь имеет частично характер двойной связи
/II С, М
?-N< >C=NX
ХС СУ чс
вращение вокруг нее почти невозможно однако мокр у г двух оставшихся связен, также определяющих конфигурацию полииснтида, возможно вращение-
упорядоченпые группы таких связей могут существовать длительное время. Прочность связи коррелирует с расстоянием между атомами, так что два атома, соединенные прочпой связью, всегда ближе друг к другу, чем те же атомы, соединенные слабой связью. В качестве примера укажем, что расстояние между атомами водорода в молекуле водорода (Н . Н) равно 0,74А , а между атомами водорода, которые связаны ваидервааль-совьши силами,'—1,2А .
Другой важнейшей характеристикой является максимальное число связей, которое способен образовать данный атом. Число ковалентных связей, которые образует атом, характеризует его валентность. Кислород, например, двухвалентен; он не может образовать более двух ковалентных связей. В случае вандерваальсовых связей, т. е. там, где лимитирующий фактор имеет чисто стерическую природу, возможно большее число вариаций- Тут число возможных связей ограничивается лишь числом атомов, которые могут одновременно касаться друг друга. Образование водород-
