107878

Zmieniając warunki możemy zmienić wartość zmiany energii swobodnej Gibbsa, co może przesunąć reakcję w kierunku formy zdenaturowanej. Dzieje się tak po dodaniu czynników denaturujących, na przykład mocznika.

Obsadzenie poziomów energetycznych (rozkład Boltzmanna)

N, = Noe'^<EŁlT)

No - ilość wszystkich cząstek; Ni - ilość cząstek o danej energii U = Z1E1 + ZkiEk.

Pierwszy człon to suma energii wszystkich cząstek (energia wewnętrzna), drugi to suma energii oddziaływań pomiędzy cząsteczkami układu. U - energia całkowita

Energia wewnętrzna jest często dużo rzędów większa od energii oddziaływań międzycząsteczkowych.

U zależy od wielkości układu (im więcej cząstek tym większe), dlatego podlega standaryzacji (sprowadzenie do jednego mola) - kJ/mol

Długie polimery biologiczne (DNA, RNA, białka) mogą przyjmować bardzo wiele konformacji, (każdy aminokwas w białku ma 2 stopnie swobody, białko lOOaa ma 2¹⁰⁰ czyli około 10³⁰ dopuszczalnych konformacji, wiele z nich jest bardzo bliskich sobie energetycznie) STRUKTURA STATYSTYCZNEGO KŁĘBKA

Oddziaływania stabilizujące (słabe):

1)    wiązania wodorowe (donor - elektroujemny z dołączonym wodorem, akceptor -elektroujemny z wolną parą elektronową; tworzą stabilną trójkę ładunków -+-)

2)    mostki solne (grupy zasadowe przyjmują proton i mają ładunek +, grupy kwasowe oddają proton i mają ładunek -, przyciąganie elektrostatyczne tych ładunków)

3)    kontakty van der Waalsa (krótkozasięgowe, oddziaływania indukcujne, gdy zbyt blisko, pojawia się odpychanie)

4)    oddziaływania hydrofobowe (przyleganie do siebie powierzchni hydrofobowych w roztworach wodnych)

5)    oddziaływania warstwowe (stacking) (n-7i - równoległe do siebie pierścienie aromatyczne w roztworach wodnych w odległości dwóch promieni van der Waalsa C - 3,4 angsztrema; kation-n)

Trudno określić siłę oddziaływań hydrofobowych. W przypadku oddziaływań elektrostatycznych łatwo policzyć ich siłę operując różnicą potencjałów. Istotą oddziaływania hydrofobowego jest minimalny kontakt z cząsteczkami wody oddziaływujących hydrofobowych cząsteczek. Kompleksy hydrofobowe mają mniejszą powierzclmię kontaktu z wodą niż oddzielne cząsteczki. Cząsteczki wody znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie powierzchni hydrofobowych mają ograniczony zakres ruchów, czyli mniejszą entropię, im mniej jest cząsteczek wody w pobliżu takich krawędzi, czyli im mniej jest takich krawędzi eksponowanych na wodę, tym więcej cząsteczek wody ma większy możliwy zakres ruchów i większą entropię i cały układ ma większą entropię.

Specyficzne wiązanie biomolekuł

1) stała asocjacji