Glysienstruktuur, kenmerke: 21 volledige vinnige feite


Glisienstruktuur is een van die 20 aminosure wat in die menslike liggaam voorkom en wat natuurlik geproduseer word. Hulle is van groot belang aangesien die menslike liggaam hulle natuurlik produseer. Die volledige beskrywing daarvan wat wissel van strukturele tot fisiese eienskappe word in hierdie artikel verduidelik.

Glysienstruktuur is 'n organiese molekule met die formule C2H5NO2. Aangesien dit 'n organiese molekule is, is daar deling van elektrone en vorming van kovalente bindings. Soos enige ander alfa-aminosuur, het dit 'n sentrale koolstofatoom met 'n amiengroep (-NH2) en 'n karboksielgroep daaraan geheg. Daar is ook 'n koolstofketting saam. 

Glisien struktuur
Glisien struktuur

As ons meer glisienstruktuur bespreek, dan is dit een van die essensiële aminosure wat die boustene is van die proteïene wat op hul beurt die menslike liggaam vorm. Die volgordebepaling van hierdie aminosure, insluitend die glisienstruktuur, is verder verantwoordelik vir die vorming van ons genetiese sisteem-DNS (deoksiribonukleïensuur). Glisienstruktuur is een van die eenvoudigste strukture wat achirale gedrag vertoon. Hier het die sentrale koolstofatoom slegs 2 waterstofatome daaraan geheg.

Glisienstruktuur het betekenis in van chemie tot biochemie. As ons die chemiese aspek daarvan bespreek, dan is dit 'n wit poeieragtige kristallyne organiese verbinding wat suur-basis eienskappe het. Aangesien dit 'n struktuur is met die teenwoordigheid van beide suur- en basiskomponente, word dit as amfoteries beskou. Maar verskille in die pH kan die eienskappe van die glisienstruktuur verander. Onder pH 2.4 verander glisienstruktuur na glisinium en bo pH 9.6 na glisinaat.

Glisienstruktuur, wat 'n multidissiplinêre organiese verbinding is, het baie funksies om te speel. Chemies word dit gebruik in koördinasiechemie as 'n tweetandige ligand en in estervorming. Glisienstruktuur vertoon ook fisiologiese funksies waar dit 'n voorloper van proteïene is en dien as 'n biosintetiese intermediêre of neurotransmitter. Afgesien hiervan, het dit ook gebruike in dierevoer en laboratoriumnavorsing.

Daar is baie eienskappe wat verband hou met glisienstruktuur, veral sy Lewis-puntstruktuur wat 'n gedetailleerde beskrywing van sy elektroniese, fisiese en chemiese eienskappe gee. Sommige van hierdie kenmerke word hieronder in detail verduidelik:

  1. Wat is glisienstruktuur?
  2. hoe om glisienstruktuur teken?
  3. Glisien struktuur resonansie
  4. Glysien struktuur vorm
  5. Glisienstruktuur formele lading
  6. Glysien struktuur hoek
  7. Glysienstruktuur oktetreël
  8. Glisienstruktuur alleenpare
  9. Glisienstruktuur valenselektrone
  10. Glysienstruktuurhibridisasie
  11. Oplosbaarheid van glisienstruktuur
  12. Is glisienstruktuur oplosbaar in water?
  13. Is glisienstruktuur 'n sterk elektroliet?
  14. Is glisien struktuur suur of basies?
  15. Is glisienstruktuur polêr of nie-polêr?
  16. Is glisienstruktuur 'n Lewissuur of Lewisbasis?
  17. Is glisienstruktuur lineêr?
  18. Is glisienstruktuur paramagneties of diamagneties?
  19. Is glisienstruktuur 'n aminosuur?
  20. Is glisienstruktuur 'n noodsaaklike aminosuur?
  21. Is glisienstruktuur hidrofobies?

Wat is glisienstruktuur?

Glisienstruktuur soos verskeie kere hierbo genoem is die eenvoudigste vorm van aminosuur wat in die menslike liggaam voorkom en is die bousteen van proteïene. Glisienstruktuur is een van die alfa-aminosure waar die sentrale koolstof aan 'n aminogroep, 'n karboksielsuurgroep en 'n waterstofatoom as 'n R-ketting geheg is.

As gevolg van sy eenvoud in die R-ketting as die aanhegting van slegs een waterstofatoom, het die glisienstruktuur hoë rotasievryheid. As gevolg van hierdie buigsaamheid speel dit 'n beduidende rol in proteïenvou en word dit onder die kategorie van sekondêre struktuur geplaas waar dit 'n alfa-heliks vorm. 

Glisienstruktuur, anders as ander aminosuurstrukture, het nie verskillende atome wat aan die sentrale koolstofatoom geheg is nie. Gevolglik is glisienstruktuur achirale en vorm nie enantiomere strukture nie.

Hoe om glisienstruktuur te teken?

Glycine struktuur kan geteken word met behulp van die lewis puntstruktuurkonsep wat sekere stappe bevat soos hieronder verduidelik:

Glisienstruktuur Lewis-puntvoorstelling

Stap 1: Bereken die aantal valenselektrone in die glisienstruktuur

Glysienstruktuurformule behels die sentrale alfa-koolstof, aminogroep (NH2), karboksielgroep (COOH) en waterstofatome as die syketting. Die basiese elemente wat betrokke is, is koolstof, waterstof, suurstof en stikstof met onderskeidelik 4, 1, 6 en 5 valenselektrone. Die totale aantal valenselektrone is dus 2×4+5×1+6×2+5= 30.

Stap 2: Kyk uit vir die sentrale atoom

Glisienstruktuur is 'n alfa-aminosuur. Dit beteken daar is 'n sentrale atoom wat omring word deur die suur en basiese funksionele groepe. Hier is 5 hoofelemente teenwoordig in die glisienstruktuur, waaruit die minste elektronegatiewe een die sentrale atoom sal wees.

Suurstof is die mees elektronegatiewe element gevolg deur stikstof, koolstof en waterstof. Dan moet waterstof dienooreenkomstig die sentrale atoom wees. Maar dit is nie 'n moontlikheid nie as gevolg van sy klein grootte. In die glisienstruktuur sal die alfa-koolstof dus die sentrale atoom wees.

Stap 3: Binding tussen die atome

Glisienstruktuur is 'n organiese molekule, so hier sal elektrone gedeel word volgens die oktetreël en die vorming van kovalente bindings. Om oktetstabiliteit te verkry, sal die sentrale alfa-koolstof sy vier elektrone met ander funksionele groepe deel.

Aan die een kant sal dit omring word deur die NH2 funksionele groep en COOH funksionele groep. Aan die ander kant sal dit omring word deur twee waterstofatome. Dit sal aan die oktetkriteria voldoen. Daar is ook die teenwoordigheid van enkelkovalente bindings. Die enigste dubbelkovalente binding word in die -COOH-groep gevind.

Stap 4: Bereken die formele heffing

Die berekening van formele lading is 'n baie belangrike kriterium vir die egtheid en bestaan ​​van die Glycine-struktuur. Hoe minder die formele lading van glisienstruktuur is, hoe groter is die stabiliteit. Hier is die formele lading van glisienstruktuur 0 wat die betroubaarheid en bestaan ​​daarvan bevestig.

Glisien struktuur resonansie

Glisienstruktuur wat 'n organiese molekule met 'n eensame paar elektrone en 'n dubbelbinding is, kan delokalisering ondergaan en resonansie of kanoniese strukture vorm. Die beweging van elektrone kan lei tot die vorming van 'n ander struktuur met heeltemal verskillende suur en basiese eienskappe bekend as 'n zwitterion.

Die zwitterion van glisienstruktuur lei tot verandering in die funksionele groepe waar NH2 NH3+ vorm en COOH COO- vorm. Hulle kan die beste diagrammaties verstaan ​​word.

Resonansie in glisienstruktuur (Zwitterion-vorming)

Glysien struktuur vorm

Glisienstruktuur is die eenvoudigste aminosuur en het baie vormvormers, maar die geometrie en vorm daarvan is iets wat teoreties en prakties nog uitgebreide navorsing ondergaan. Die mikrogolf- en ab initio-studies het getoon dat 'n enkele konformer soos in die diagram getoon die korrekte en mees stabiele vorm van glisienstruktuur is met baie meer buigsaamheid in sy rotasiekonstante.

Die bal-en-stok-model van die Glycine-struktuur verteenwoordig die atome en kovalente bindings, maar toon nie die ware grootte en vorm van die molekule nie.

Die stokmodel toon slegs die bindings en die peptiedruggraat van die Glycine-struktuur. Die spasievulmodelle wys slegs die radiusse en die vorm wat daarmee geassosieer word, maar verberg die werklike grootte en struktuur.

Nog 'n faktor gebaseer op watter vorm bepaal word, is die atome wat betrokke is. In Glycine-struktuur rondom N en CH2 is die meetkunde viervlakkig en rondom CO2- is die meetkunde trigonaal plat.

3D-voorstelling van glisienstruktuur

Glisienstruktuur formele lading

Die formele lading van glisienstruktuur soos enige ander molekule kan met behulp van die formule bereken word 

FC = VNB/2

FC van koolstof in glisienstruktuur = 0

FC van suurstof in glisienstruktuur = 0

FC van stikstof in glisienstruktuur = 0

FC van waterstof in glisienstruktuur = 0 

Glysien struktuur hoek

Glisienstruktuur is 'n proteïenmolekule en om sy hoek te vind is 'n komplekse taak wat gewoonlik gebeur met 'n fundamentele instrument genaamd Ramachandra plot. Dit behels kwantumchemie en moderne atoomterminologieë soos psi en phi waar die hoeke daarvolgens bepaal word. Wanneer dit by Glycine-struktuur kom, is die psi-hoeke op 180 grade en 0 grade.

Dit is volgens een konformeerder waar die suurstof en stikstof tussen 2 alfa-waterstowwe vasgeklem is. Die res van die onderwerp oor glisienstruktuurhoek is baie kompleks en gebaseer op kwantumberekeninge wat buite die bestek van hierdie artikel val.

Glysienstruktuur oktetreël

Die oktetreël is een van die belangrikste rolle wanneer dit kom by die vasstelling van die stabiliteit van verbindings. Dit is 'n stel kriteria wat deur meeste van die verbindings gevolg word, behalwe vir sommige afwykings om stabiliteit te verkry en glisienstruktuur is nie onaangeraak nie. Dit volg ook die oktetreël soos verduidelik deur sy Lewis-puntstruktuur.

Dit is baie duidelik dat koolstof, suurstof, stikstof en waterstof onderskeidelik 4, 6, 5 en 1 valenselektrone het. Om stabiliteit te bereik het hulle 4, 2, 3 en 1 valenselektrone nodig wat gebeur deur elektrone te deel waar NH2 en COOH oktet stabiele funksionaliteite betrokke is saam met die 2 waterstofatome syketting wat almal aan 'n alfa koolstofatoom geheg is deur enkel kovalente bindings.

Glisienstruktuur alleenpare

Glysienstruktuur is die eenvoudigste struktuur met 'n enkele waterstofatoom as sy syketting. Dit is 'n organiese molekule wat die oktetreël in sy binding volg en beslis het dit elektrone wat nie aan die binding daarvan deelgeneem het nie en word as eensame pare van glisienstruktuur genoem. Die bespreking van sy alfa-koolstofatoom wat deur amien- en karboksielsuurfunksies omring word, het nie 'n eensame paar elektrone nie.

Die eensame paar elektrone word gevind op die funksionele groepe wat aan die alfa-koolstofatoom geheg is. Die aminogroep NH2 het 1 eensame paar elektrone op die stikstofatoom. Die COOH-groep het eensame pare elektrone op beide die suurstofatome.

Die suurstofatoom betrokke by dubbelkovalente binding en enkel kovalente bindingsformasies het elk 2 alleenpare elektrone. So in die Glycine-struktuur is daar 'n totaal van 5 alleenpare elektrone.

Glisienstruktuur valenselektrone

Valenselektrone in die glisienstruktuur kan individueel vir 'n atoom getel word. Ons weet dat daar in glisien 2 koolstofatome, 2 suurstofatome, 1 stikstofatoom en 5 waterstofatome is. Na die binding het al hierdie elemente in die glisienstruktuur 8 valenselektrone volgens die oktetstabiliteitskriteria.

Maar voor binding bestaan ​​die glisienstruktuur uit 2 koolstofatome met 4 elektrone elk, 2 suurstofatome met 6 elektrone elk, 1 stikstofatoom met 5 elektrone en 5 waterstofatome met 5 elektrone elk. Die totale aantal valenselektrone is dus 30.

Glysienstruktuurhibridisasie

Die hibridisering van die glisienstruktuur hang af van die individuele atome en funksionaliteite betrokke by die struktuur. Hier is drie hibridisasietipes wat met glisienstruktuur geassosieer word. Hierdie hibridisasies is soos volg:

Die stikstofatoom is sp3 gehibridiseer. Die CH2-groep in glisienstruktuur word ook sp3-gehibridiseer en uiteindelik word die karboksilaatfunksionaliteit CO2- sp2-gehibridiseer. 

Oplosbaarheid van glisienstruktuur

Glisienstruktuur is een van die belangrikste en eenvoudigste alfa-aminosure. Die oplosbaarheid daarvan in verskillende mengsels is steeds in die navorsingsarena soos gepubliseer in baie akademiese joernale. Verskillende komponente toon verskillende oplosbaarheidsmetings in die glisienstruktuur.

Glisienstruktuur is oplosbaar in water, maar met presiese metings. In terme van organiese oplosmiddels dan is glisienstruktuur oplosbaar in piridien en min oplosbaar in etanol. Dit is onoplosbaar in eter.

Is glisienstruktuur oplosbaar in water?

Glisienstruktuur is oplosbaar in water, maar die oplosbaarheid daarvan bly nie op alle vlakke nie. Daar is 'n lineêre variasie van oplosbaarheid met dié van temperatuur. Na verskeie ontledings en statistiese metodes is dit in navorsingspublikasies en verskeie ander joernale bevestig dat Glysienstruktuuroplosbaarheid 3.318 mol/kg by 298.15 K is.

Is glisienstruktuur 'n sterk elektroliet?

Nee, glisienstruktuur is nie 'n sterk elektroliet nie. Sterk elektroliete is dié wat heeltemal kan dissosieer of ioniseer in die oplossing. Sterk elektroliete is ook goeie geleiers van elektrisiteit. Glysienstruktuur is 'n aminosuur wat nie in sure en basisse gekategoriseer word nie. Daarom is die dissosiasie daarvan, veral volledige dissosiasie, nie moontlik nie. Dit is dus nie 'n sterk elektroliet nie.

Is glisienstruktuur suur of basies?

Glisienstruktuur is die eenvoudigste aminosuur en toon tipiese suur-basis gedrag. Dit is nie 'n sterk suur of 'n sterk basis nie en toon verskillende ewewigstadiums in 'n waterige oplossing volgens die pH-verandering.

Die katioonkonjugaat van glisienstruktuur is dominant by lae pH en anioonkonjugaat word by hoë pH gevorm. Die neutrale glisienstruktuur is in ewewig met die dipolêre glisienstruktuur waar die ewewigsguns in die dipolêre een is. Dit is omdat die H3N+ die CO2 stabiliseer en omgekeerd.

Nog 'n noemenswaardige ding is dat tussen pH 3 en 8, byna elke vorm van glisienstruktuur in dipolêre vorm is en in die middel van hierdie reeks wanneer die konsentrasie suurkonjugaat gelyk is aan basiese konjugaat, word die iso-elektriese punt.

Is glisienstruktuur polêr of nie-polêr?

Die polariteit van glisienstruktuur in vergelyking met ander aminosure is baie kompleks. Dit word beskou as 'n nie-polêre aminosuur, maar 'n polêre molekule. Die rede agter hierdie ongewone gedrag is as gevolg van die afwesigheid van 'n sy R-ketting.  Vanuit 'n chemie-oogpunt is dit 'n polêre molekule as gevolg van die teenwoordigheid van elektronegatiewe suurstof- en stikstofatome teen die waterstofatoom. 

Vanuit 'n biochemiese oogpunt is dit 'n nie-polêre molekule omdat daar die sykettings in ag geneem word. Aangesien in glisienstruktuur die syketting waterstof is, is die dipoolmoment dus 0. Vandaar dat glisienstruktuur alhoewel polêr as niepolêr in proteïenstrukture beskou word.

Is glisienstruktuur 'n Lewissuur of Lewisbasis?

Glycine struktuur kan nie as lewis gekategoriseer word nie suur of basis soos baie ander verbindings. Dit is 'n aminosuur en bestaan ​​in die vorm van zwitterion by neutrale pH. Dus by verskillende pH-waardes bestaan ​​dit as Lewissuur of Lewisbasis.

Is glisienstruktuur lineêr?

Nee, glisienstruktuur is nie lineêr nie. Dit is 'n simmetriese aminosuur en bestaan ​​as 'n sekondêre struktuur in plaas van 'n lineêre struktuur in die vorm van alfa-heliks as gevolg van sy buigsame rotasiekonstante.

Is glisienstruktuur paramagneties of diamagneties?

Die magnetiese aard van die glisienstruktuur alleen kan nie voorspel word nie. Om te bevestig of dit paramagneties of diamagneties is, is slegs moontlik wanneer dit as 'n ligand optree en 'n kompleks met oorgangsmetaalione of die lantaniede en aktiniede vorm.

Glisienstruktuurinteraksie met die metale bepaal of die ongepaarde elektrone teenwoordig is of nie, en bevestig sodoende die paramagnetiese of diamagnetiese gedrag.

Is glisienstruktuur 'n aminosuur?

Glisienstruktuur is 'n aminosuur wat 'n enkele waterstofatoom as 'n syketting daaraan het. Glisienstruktuur word ook as proteïenogeniese aminosure aangewys waar dit gekodeer word deur kodons wat met GG begin.

Dit is nuttig in die vorming van alfa-helikse in sekondêre strukture wat 'n belangrike kompakte vorm is. As gevolg van die glisienstruktuur, is hierdie eienskap die volopste aminosuur in kollageen.

Is glisienstruktuur 'n noodsaaklike aminosuur?

Glisienstruktuur is 'n nie-essensiële aminosuur wat impliseer dat dit natuurlik in die menslike liggaam geproduseer word en nie as 'n dieetvereiste bygevoeg hoef te word nie. Maar deesdae word dit gebruik as 'n dieetaanvulling met die nodige dosisse.

Die primêre funksie daarvan is die sintese van proteïene wat verder noodsaaklik is vir die ontwikkeling en bou van die skelet, spiere en weefsels. Dit word ook gebruik om slaapkwaliteit te verbeter in geval van moegheid en slapeloosheid. Dit het ook 'n beduidende impak op die brein en neurale gesondheid, maar in die regte hoeveelheid dosisse.

Is glisienstruktuur hidrofobies?

Glisienstruktuur is 'n hidrofobiese aminosuur. Dit is as gevolg van sy struktuur. Dit is baie duidelik dat dit in proteïenvorming as nie-polêr beskou word as gevolg van die afwesigheid van die sy-R-ketting.

Aangesien glisienstruktuur simmetries en akiraal is as gevolg van hierdie faktor, is dit hidrofobies. As gevolg van die afwesigheid van 'n polêre ketting, kan glisienstruktuur nie met water interaksie hê nie en word dit dus as hidrofobies beskou.

Gevolgtrekking

In neutedop Glysienstruktuur is 'n belangrike nie-essensiële aminosuur wat die eenvoudigste in die struktuur is as gevolg van die afwesigheid van 'n sy R-ketting. Dit word as nie-noodsaaklik beskou aangesien dit deur die menslike liggaam geproduseer kan word sonder enige dieetvereistes of dosisse. Sy fisiese, chemiese, strukturele en elektroniese eienskappe word aangetas as gevolg van die eenvoudige syketting wat net uit waterstofatome bestaan.

Mansi Sharma

Hallo, ek is Mansi Sharma, 'n passievolle wetenskaplike akademiese skrywer. My doelwit is om die gaping tussen akademiese navorsing en besigheidsontwikkeling te oorbrug. Kom ons koppel deur LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/mansi-sharma22

Onlangse plasings