ABIO F1 Makromolekyler Flashcards
Hvilke kræfter får to komplementære DNA strenge til at
binde samme?
Kovalente bindinger:
Simple og aromatiske
Ikke-kovalente bindinger: Elektrostatisk interaktion Brintbindinger Van der Waals interaktioner Den hydrofobe effekt
Elektrostatisk interaktion
Lov?
Tiltrækning mellem ladede grupper med modsat ladning
Følger Coulombs lov
Hydrogenbindinger
Baseret på partielle ladninger skabt på baggrund af forskelle i elektronegativitet
Hydrogen doner (partiel positiv ladning) Hydrogen accepter (partiel negativ ladning)
Følger samme regler som elektrostatisk interaktion, men er svagere
1.5 - 2.6 Å
4 - 20 kJ/mol = 1 - 5 kcal/mol
Lige hydrogenbindinger er stærkest
Vigtige for mange makromolekyler
Van der Waals Interaktioner (London)
Baseret på inducerede eller permanente dipoler
Skyldes ujævnheder i ladnings densiteten af elektronskyen omkring et molekyle og dennes evne til at inducere en dipol hos et nærliggende molekyle
Generelt meget svage kræfter
Attraktiv kraft ved ca. 4-6 Å
2 - 4 kJ/mol = 0.5 - 1 kcal/mol
Et meget stort antal i makromolekyler
Vands egenskaber
De fleste biologiske reaktioner foregår i vand
Det er derfor vigtig at forstå dette opløsningsmiddel
Vand har to vigtige egenskaber
Vand er et polært molekyle
Vand hænger rigtigt godt sammen
Kan interagere med mange kemiske grupper
Fantastisk opløsningsmiddel
Den hydrofobe effekt
Upolære stoffer interagerer ikke med vand
Derfor danner vand et krystalgitter rundt om sådanne molekyle
Denne ordning af vandmolekyler kræver energi (entropi)
Aggregering af upolære molekyler reducere deres samlede overflade
Bundet vand frigives herved sammen med energi
Elektrostatisk interaktion i DNA
De negative fosfatgrupper frastøder hinanden
Mere udtalt i den dobbeltstrengede struktur
Mindre kraft da grupperne er >10Å fra hinanden
I fysiologiske opløsninger skærmer ioner
ladningerne
Hydrogenbindinger i DNA
Når dobbeltstrenget DNA dannes, skabes der ca. samme antal hydrogenbindinger som der brydes (hydrogenbindinger mellem DNA strengen og vand)
Hydrogenbindinger driver derfor ikke dannelsen af dobbelthelix strukturen
De er dog meget vigtige i forhold til specificiteten
Van der Waals interaktioner i DNA
Baseparerne er stablet parallelt ovenpå hinanden inden i dobbelthelixen
Afstanden er ca. 3.4 Å
Passer med van der Waals kontaktafstanden
Positiv effekt på dobbelthelix dannelsen
Den hydrofob effekt i DNA
Stablingen af baseparene, bevirker at deres upolærer overflader fjernes fra vandfasen
Dette bidrager, via den hydrofobe effekt, positivt til samlingen af dobbelthelixen
Det er altså et sammenspil mellem mange forskellige kræfter, der leder til at der dannes en dobbelthelix struktur
Termodynamikkens 1. og 2. lov?
1) Energien i et system og dets omgivelser er konstant
Vi kan ikke skabe energi eller fjerne energi
Men vi kan omdanne energi !
2) Den totale entropi i et system og dets omgivelser vil altid stige
Entropi er et mål for uorden
Man kan skabe lokal orden (kroppen), men dette betyder at der skabes uorden i omgivelserne (varme).
Proteiners funktioner i kroppen.
Biologiske katalysatorer Transportører Struktur Immunforsvaret Bevægelse Transmittere nervesignaler Kontrollere vækst og celledeling
Negativ ladet aminosyrer?
Stabilisere proteiner via elektrostatik interaktion
Påvirket af pH
Indgår ofte i det aktive site
Aspartat = Asparginsyre Glutamat = Glutaminsyre
Hydrofobe aminosyrer med upolære sidekæder (glycin + prolin)
Glycin
Den mindste aminosyre
Akiral
Skaber stor bevægelighed i proteinet
Prolin: Reelt ikke en aminosyre, men en iminosyre
Låst struktur
Kan bryde sekundære strukturer
Hydrofobe aminosyrer med upolære sidekæder
Store hydrofobe sidekæder
Forskellige størrelse gør at de kan pakkes tæt
Findes ofte i proteiners kerne
Methionin
Første aminosyrerest i de fleste proteiner
Indeholder en thioester
