Внешняя молекула - вода
Cтраница 1
Внешние молекулы воды, специфически образующие водородные связи с молекулярной поверхностью, а также образующие часть переходного слоя между белком и толщей растворителя. [1]
 |
Частота возникновения взаимодействия групп N - Н иС О главной цепи с молекулами воды. [2] |
Некоторые из внешних молекул воды образуют более одной водородной связи с одной и той же молекулой белка, но другие соединены водородной связью только с одной группой и предположительно служат для связи между белком и окружающим растворителем. Некоторые молекулы воды образуют мостики с соседними молекулами в кристалле, а другие обнаруживаются в щелевидных активных центрах и вдоль каналов, уходящих в глубь белковой молекулы. [3]
Следовательно, коэффициент поглощения деформационного колебания внешних молекул воды в группе, образованной четырьмя молекулами воды, окружающими избыточный протон, очень большой ( см. разд. Этим группа HgOt существенно выделяется в сетке различных гидратных структур, как и следовало ожидать на основании опубликованных результатов. [4]
 |
ИК-спектры водных растворов, а - 15 н. NaOH и чистая вода. б - 10 н. НС1 и чистая вода. [5] |
Значит, полоса около 2900 см 1 относится к валентным колебаниям ОН-групп в водородных мостиках, которые образуются между внешними молекулами воды в HgOt и соответствующими акцепторными группами - атомами кислорода анионов или атомами кислорода других молекул воды. Наиболее удивительной, однако, является слабая полоса около 1200 см 1 в кислотах и щелочах. Молекула воды не имеет полосы основных нормальных колебаний при этих волновых числах, но в этом месте находится полоса первого обертона ограниченного крутильного ( либрационного. Наблюдаемая полоса имеет низкую интенсивность, что позволяет приписать ее к указанному обертону. [6]
Это утверждение не отрицает возможности всякой дальнейшей гидратации Н3О, а просто предполагает, что изотопное разделение между массой воды и любыми внешними молекулами воды, присоединенными к Н3О, невелико. [7]
К чему же тогда относятся эти полосы. О природе внешних молекул воды в группе НЭО ( см. разд. [8]
 |
Частота распределения внутренних молекул воды. [9] |
Перечень упомянутых выше возможных структурных ролей, которые играют внутренние молекулы воды, можно дополнить еще двумя. В некоторых областях белка внутренние кластеры молекул воды образуют водородные связи с внешними молекулами воды и тем самым обеспечивают связь между внутренней частью белка и его водным окружением. Кроме того, молекулы воды, по-видимому, могут играть роль своеобразной шпаклевки, сцепляемой водородной связью. [10]
Однако для значения 3 67 D, принятого для поляризованной молекулы воды, например в решетке льда [102], получается 23 9 ккал моль 1 на связь, что согласуется с результатами вычислений, основанных на представлениях о точечных зарядах. Согласно Грэну, применившему метод молекулярных орбит к комплексу H9Ot, дипольный момент внешних молекул воды равен 1 69 D, в то время как для неполяризованных молекул воды, согласно расчету, ц 1 52 D. [11]
Молекулы воды, ассоциированные с белком, могут быть подразделены на два типа: внутренние и внешние. К внутренним молекулам воды относится небольшое число прочно связанных молекул воды во внутренней полости белка, которые могут рассматриваться как его неотделимая часть. Менее прочно связанные и, следовательно, более подвижные внешние молекулы воды распределены по внешней поверхности молекулы белка. [12]
Они обнаружили, что минимальные расстояния от молекулы воды до атомов кислорода и азота в белке имеют распределение с двумя различными максимумами, главный из которых приходится на 2 5 - 3 0 А, а меньший на 4 0 - 4 5 А. Следовательно, две трети мест расположения воды приходится на первую гидратную оболочку, простирающуюся до расстояния 3 5 А, а остальные располагаются во второй оболочке на расстояниях от 3 5 до 5 5 А. Значения параметра В и заселенность центров возрастают и уменьшаются соответственно с увеличением расстояния от поверхности белка. Лишь одна молекула воды связана настолько прочно, что может рассматриваться как структурная часть этого белка. Детальная картина, полученная Йенсеном и сотрудниками, согласуется с представлением о том, что внешние молекулы воды образуют два слоя, в одном из которых молекулы воды соединены водородными связями с молекулярной поверхностью рубредоксина, а в другом находятся более удаленные молекулы воды, смешивающиеся с толщей воды. [13]
Страницы: 1