Podręczniki:

1.Biofizyka, red. F. Jaroszyk

2.Wybrane zagadnienia z

biofizyki, red. St. Miękisz i
A. Hendrich

Oddziaływania

Oddziaływania

międzycząsteczkowe

międzycząsteczkowe

•

siły Van der Waalsa

siły Van der Waalsa

•

wiązania wodorowe

wiązania wodorowe

•

siły elektrostatyczne

siły elektrostatyczne

•

oddziaływania hydrofobowe

oddziaływania hydrofobowe

F

F

F

F

Siły elektrostatyczne

2

2

1

r

o

r

q

q

ε

4π

1





F =

80

ε

r



W powietrzu

W wodzie



r

= 1

q

1

= q

2

= 1C

r = 1 m

2

0

2

1

r

ε

80

4π

q

q

F









0

= 8,85415·10

-12

C

2

m

-2

N

-1

F = 10

9

N

F = ·10

9

N

2

r

0

2

1

r

ε

4π

q

q

F





9 ·

0,11

2

0

2

1

r

ε

4π

q

q

F





Oddziaływania

Oddziaływania

międzycząsteczkowe

międzycząsteczkowe

•

siły Van der Waalsa

siły Van der Waalsa

•

wiązania wodorowe

wiązania wodorowe

•

siły elektrostatyczne

siły elektrostatyczne

•

oddziaływania hydrofobowe

oddziaływania hydrofobowe

tlen

tlen

wodór

wodór

K

L

K

Rozkład elektronów na orbitalach

tlen

x

z

z

z

y

y

y

x

z

y

wodór

tlen

H

H

O

O

H

H

H

H

O

+

+

-

-

Cząsteczka wody

Warunek powstania wiązania

Warunek powstania wiązania

wodorowego

wodorowego

• atom wodoru jest związany w cząsteczce z
atomem pierwiastka silnie elektroujemnego

np.: tlenem lub azotem

• pomiędzy jądrem wodoru i jakimś innym
atomem elektroujemnym może pojawić się
przyciąganie elektrostatyczne

Przykłady wiązań
wodorowych

H

H

H

O

H

O

Dwie cząsteczki wody

C

O

H

O

C

O

H

O

CH

3

O

C

CH

3

O

H

Dwie cząsteczki kwasu octowego

Aldehyd salicylowy

Drugorzędowe struktury białka

Drugorzędowe struktury białka

Wiązanie wodorowe

 - helix

N

C

5.4 Å

3.6 reszty
aminokwasowej na 1
skok spirali

 = 10.1 Å

O N

N

Drugorzędowe struktury białka

Drugorzędowe struktury białka

Antyrównoległa struktura 

Równoległa struktura 

N

C

N

C

N

C

Wiązanie

wodorowe

N

C

C

N

C

Oddziaływania

Oddziaływania

międzycząsteczkowe

międzycząsteczkowe

•

siły Van der Waalsa

siły Van der Waalsa

•

wiązania wodorowe

wiązania wodorowe

•

siły elektrostatyczne

siły elektrostatyczne

•

oddziaływania hydrofobowe

oddziaływania hydrofobowe

Siły Van der Waalsa

Oddziaływania pomiędzy

Oddziaływania pomiędzy

cząsteczkami obojętnymi elektrycznie

cząsteczkami obojętnymi elektrycznie

o energii (E) równej:

o energii (E) równej:

6

r

B

r

A

E

12





6

r

B

r

A

E

12





odpychanie

przyciąganie

siły Van der Waalsa

•

orientacyjne

orientacyjne

– oddziaływania między

– oddziaływania między

trwałymi dipolami

trwałymi dipolami

•

indukcyjne

indukcyjne

– oddziaływania między

– oddziaływania między

dipolami trwałymi i indukowanymi

dipolami trwałymi i indukowanymi

•

dyspersyjne

dyspersyjne

– oddziaływania między

– oddziaływania między

cząsteczkami, które nie są dipolami

cząsteczkami, które nie są dipolami

Oddziaływania

Oddziaływania

międzycząsteczkowe

międzycząsteczkowe

•

siły Van der Waalsa

siły Van der Waalsa

•

wiązania wodorowe

wiązania wodorowe

•

siły elektrostatyczne

siły elektrostatyczne

•

oddziaływania hydrofobowe

oddziaływania hydrofobowe

Oddziaływania hydrofobowe

+

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

Substancja
hydrofilow
a

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

O

H

H

Substancja
hydrofobo
wa

fosfatydyloseryna

O

C O

O

C O

COO

+

P

CH

-

CH

2

O

O

O

O

CH

2

CH

2

C

NH

3

H

Cząsteczki amfifilowe

Polarna
(hydrofilowa)
głowa

Hydrofobowe
ogonki

Zachowanie lipidów

Zachowanie lipidów

w kontakcie z wodą

w kontakcie z wodą

micela

micela

liposom

liposom

Warstwa podwójna

Warstwa podwójna

Zachowanie lipidów

Zachowanie lipidów

w kontakcie z wodą

w kontakcie z wodą