Дженкс

По тем же причинам молекулы углеводородов стремятся агрегировать в воде. Процесс образования гидрофобной связи можно представить себе как перемещение неполярных частей молекул из воды в гидрофобные области, образуемые за счет ассоциации этих частей. В результате неполярные части оказываются в непосредственной близости друг от друга, т. е. как бы в окружении неполярного растворителя. Вследствие такого перемещения происходит уменьшение числа молекул воды, контактирующих с гидрофобными участками растворенного вещества, т. е. разрушение части областей структурированной воды, окружающих гидрофобные поверхности, в результате чего энтропия раствора возрастает. Следовательно, образование гидрофобной связи между двумя углеводородными молекулами или алкильными группами сопровождается обычно увеличением энтропии. Поскольку энтропийный член TAS чаще всего вносит наибольший вклад в величину свободной энергии, определяющую значение константы Kt, часто говорят, что гидрофобное связывание имеет энтропийную природу. Однако, как под-"черкивал Дженкс, важную роль в гидрофобном взаимодействии играет сильно выраженная способность молекул воды сцепляться друг с другом, вследствие чего заметный вклад может вносить не только энтропийный член, но и энтальпийная составляющая свободной энергии. [c.248]

Дженкс У. Р., Механизм и катализ простых реакций карбонильной группы, в кн. Современные проблемы физической органической химии , изд-во Мнр , М., 1967, стр. 342. [c.1074]

Изучая внутримолекулярную реакцию образования лактонов, в которой наблюдается увеличение скорости на 3—6 порядков по сравнению с бимолекулярной реакцией, Кошланд [65] предложил новое понятие — орбитальное управление. Исходя из проведенных экспериментов, он предположил, что управление реагирующими атомами может вызвать (или объяснить) высокие скорости реакции. Реагирующие группы не только должны быть сближены, но и правильным образом ориентированы. При использовании таких представлений важную роль играют эффекты и сближения, и ориентации. В более жестких молекулах реакция идет с большей скоростью. Согласно представлениям Кошланда, уменьшение поступательной энтропии имеет не столь важное значение, как это предполагал Дженкс. [c.212]

Следовательно, орбитальное управление объясняет высокие скорости некоторых -внутримолекулярных реакций, используя понятия благоприятной ориентации орбиталей, подвергающихся регибридизации в переходном состоянии. Однако не очень понятно, каким образом влияние этого фактора можно отделить от влияния других структурных факторов. В настоящее время существует больше аргументов против того, чтобы приписывать орбитальному управлению решающее значение. Например, эффективная концентрация соседних групп принимается равной 55 моль/л это соответствует концентрации чистой воды. Считают, что при этом существенно недооценивается вклад поступательной энтропии (согласно предположению Дженкса) в эффективную концентрацию [70]. Хотя некоторое необходимое перекрывание орбиталей должно происходить в переходном состоянии, оно соответствует изменению ориентации не больше чем на 10°. Такое искажение сио-собно вызвать угловое напряжение (не больше 11 кДж/моль, т. е. 2,7 ккал/моль) связи между углеродными атомами [58]. [c.214]

Дженкс [76] пришел к выводу, что сопряженный бифункциональный. кислотно-основной катализ реализуется редко или во- [c.218]

Оценка получена по данным при pH 7,7 и 8,0 (из таблиц Дженкса). [c.221]

Эта величина, как и в таблицах Дженкса, на 2 ккал-моль более отрицательна, чем для ацетил-СоА. [c.221]

Как объяснить агрегацию неполярных групп, имеющую место в мицеллах, во внутренних областях белковых молекул и в клеточных мембранах Попытаемся сделать это, воспользовавшись соображениями, высказанными Дженксом [2]. [c.247]

Как было отмечено Дженксом [631 ], используя концепцию утилизации , можно согласовать оба основных аспекта действия фермента. Невалентное взаимодействие специфичного субстрата с активным центром фермента количественно выражается свободной энергией связывания ( связывающей энергией ). Так называемая собственная свободная энергия для большинства пар фермент — субстрат имеет порядок 10 -Ь 20 ккал/моль. Однако большая часть этой энергии расходуется на каталитический процесс катализ осуществляется за счет связывающих сил, которые могут быть удалены от каталитического центра. Наблюдаемая связывающая энергия пар фермент — субстрат представляет собой лишь ту часть, которая остается после такой утилизации она составляет приблизительно от 5 до 7 ккал/моль. Связывающие силы могут также расходоваться на обес- [c.274]

Основная задача физической химии биокатализа состоит в выявлении некоторой общности причин, обуславливающих уникальные свойства биологических катализаторов. Может показаться, что постановка такой задачи слишком контрастирует с тем положением, которое господствовало в энзимологии еще несколько лет тому назад, когда, несмотря на обширные качественные сведения о специфичности действия многих сотен ферментов, мы не имели,— как отмечает Уиль-. ям Дженкс (1969),— ни в одном конкретном случае сколь либо детального или количественного представления о движущих силах катализа [11. Однако с тех пор благодаря усилиям ряда научных школ произошли существенные сдвиги. Хотя и трудно отдать предпочтение тем или иным методическим подходам, однако вряд ли можно оспаривать важность вклада, который в решение поставленной проблемы внесли кинетико-термодинамические исследования. Они приобрели особое значение, когдэ в результате рентгеновских исследований структуры кристаллических ферментов появилась возможность трактовать их результаты на молекулярном уровне. [c.3]

Авторы другой теории (Ламри и Эйринг [45, 461, Дженкс [29. 47]) полагают, что силы сорбции используются для создания напряжений (деформаций) в молекулах реагирующих компонентов, способствующих протеканию реакции. Если же активный центр фермента жесткий, то субстрат, чтобы он мог с ним связаться, должен претерпеть некоторую деформацию (см. рис. 17, III). При этом предполагается, что активный центр устроен так, что в результате деформации молекула субстрата активируется (т. е. приобретает некоторые свойства, важные для образования переходного состояния реакции). В противном случае, когда жесткой является молекула субстрата, а конформа-ционно лабилен фермент, схему катализа можно представить так же, как для механизма индуцированного соответствия (рис. 17, II). Легче всего представить индуцированное субстратом (или, в противном случае, белком) искажение конформации, которое включает сжатие (или растяжение) связей или изменение углов между связями. В общем случае, рассматривая строение молекулы субстрата или белка в более общем виде, под напряжением структуры можно понимать также и, например, десольватацию функциональных групп, принимающих участие в химической реакции. [c.60]

Значительный вклад в свободную энергию активации некаталитических путей для той и другой реакций вносят энергетические затраты на образование термодинамически неустойчивых промежуточных соединений (ионов ОН" или, соответственно, НдО ). Так, Дженкс [29] полагает, что стандартные свободные энергии образования любой из этих промежуточных частиц равны 10 — 13 ккал/моль (42—54,6 кДж/моль) (при pH 7). В отличие от этого каталитические пути обеих реакций (будь это общекислотный в первой реакции или общеосновной катализ во второй) не требуют образования нестабильных промежуточных продуктов, поскольку участие общего кислотного [c.62]

Нерешен также и вопрос о ковалентном катализе. В ряде ферментативных реакций образуются промежуточные соединения с ковалентной связью между ферментом и субстратом [29, 48, 49]. В качестве примера можно указать на протеазы, где в ходе ферментативной реакции образуется ацилфермент (см. гл. IV). Трудно сказать, почему реакция не протекает прямо, а идет через образование промежуточного соединения с ферментом (или коферментом). В этом отношении Дженкс [29] указал, что именно здесь могут быть заложены важные химические закономерности ферментативного катализа, которые в настоящее время почти или вообще не поняты . Не исключено, однако, что причина простая, а именно, что в ковалентно-связанном промежуточном соединении легче, чем в сорбционном фермент-субстратном комплексе, реализуются различного рода механизмы напряжения, которые позволяют использовать свободную энергию сорбции химически инертных субстратных фрагментов на ферменте на понижение активационного барьера скоростьлимитирующей химической стадии (см. 4 этой главы). Возможно, наличие промежуточных соединений в ферментативных механизмах отражает лишь сложную картину участия в реакции большого числа функциональных групп, многие из которых вообще склонны образовывать ме-тастабильные продукты (как, например, имидазольная группа [29]). Иными словами, образование промежуточных соединений хотя и сопровождает ферментативный катализ, но, возможно, не имеет прямого отношения к наблюдаемым ускорениям. [c.66]

Изложенная концепция, которая качественным образом вскрывает причины специфичности фермента по отношению к структуре субстрата, представляет собой синтез взглядов ряда научных школ, рабо-таюш,их в области физико-органической химии и ферментативного катализа (Бендер, Дженкс, Брюс, Блоу, Ноулис, Бернхард, Гесс и др.). Ее количественное кинетико-термодинамическое обоснование (в приложении к химотрипсину, как одному из наиболее изученных ферментов) было получено прежде всего в исследованиях, проводимых в Московском университете [15]. В последующих параграфах будут детально рассмотрены наиболее важные, по-нашему мнению, аспекты этой проблемы. При этом будет сконцентрировано внимание именно на взаимосвязи между структурой и реакционной способностью субстратов и оставлены, по-существу, вне поля зрения ингибиторные подходы , изложенные весьма подробно в [16]. [c.135]

В итоге приходим к выводу, что конформационно-сольватационные изменения в активном центре, осуществляющиеся при (и за счет) сорбции субстрата на ферменте, приближают комплекс Михаэлиса (или, соответственно, ацилфермент), к переходному состоянию химической стадии (см. гл. II, теоретические воззрения Дженкса, Ламри и Эйринга относительно механизма напряжения ). Не исключено, что именно при этом происходит тонкая настройка по отношению друг к другу функциональных групп белка, входящих в составной нуклео-фял активного центра. [c.156]

Гидролиз промежуточного ацилхимотрипсина. Для того чтобы решить вопрос о внутренней реакционной способности ферментного нуклеофила, действующего в ацилферменте, сравним скорость этой псевдо-внутримолекулярной реакции с аналогичной межмолекулярной реакцией. Атакующая группа составного нуклеофила — это молекула воды, эффективная концентрация которой в псевдовнутримолекулярных реакциях вряд ли может превысить, как полагает Дженкс [10], значение 55М, даже если учитывать некоторую степень ориентации молекулы воды при связывании ее в систему с переносом заряда (см. 3 в гл. II). Следовательно, эффективную величину константы скорости второго порядка, которая следует из экспериментальных значений з, можно принять равной к /ЪЪ. [c.164]

ПОИСК литературы. В этом издании, которое существенно отличается от любого другого, упомянутого в этой главе, помещается список всех статей за данный год, в которых приводится ссылка на данную статью, патент или книгу. Полезность такого представления информации заключается в том, что оно позволяет проводить поиск вперед от данной статьи или патента, а не назад, как это обычно делается. Например, представим, что некий химик знаком со статьей Дженкса и Джилкриста [J. Ат. hem. So ., 90, 2622 (1968)] под названием Нелинейные корреляции структуры и реакционной способности. Реакционная способность нуклеофильных агентов по отношению к сложным эфирам . Поиск более ранних работ на эту тему облегчается использованием ссылок, приведенных в самой статье, и может продолжаться далее на основании ссылок в этих работах и т. д. Но, естественно, сама статья не может дать информации о том, как найти более поздние статьи. S I предназначен именно для этой цели. В указателе цитирования S I приведены все статьи, патенты и книги, цитируемые в течение данного года или квартала (только по первому автору), а затем помещен список статей, в которых цитируется данная работа. Указатель публикуется раз в два месяца и кумулируется ежегодно. Например, колонка 27216 указателя цитирования 1982 г. показывает, что упомянутая выше работа Дженкса цитировалась в 18 статьях, опубликованных в 1982 или в конце 1981 г. Резонно предположить, что большинство статей, цитирующих работу Дженкса, имеют близкую тематику. Для каждой из 18 этих статей приведены первый автор, сокращенное название журнала, номер тома, страницы и год. Аналогичным образом если просмотреть S I за все годы начиная с 1968 г., то можно получить полный список статей, цитирующих работу Дженкса. Ясно, что поиск можно расширить путем включения в рассмотрение работ, в которых приведены ссылки на данные 18 статей (с помощью S I с 1982 г. и далее) и т. д. Статьи, патенты и книги, приведенные, например, в S I за 1982 г., могут быть выпущены существенно раньше,— в этот указатель включены работы Эйнштейна, опубликованные в 1905 и 1906 гг. Единственное требование заключается в том, чтобы в статье, опубликованной в 1982 г. (или в конце 1981 г.), более ранняя работа содержалась в списке цитируемой литературы. Систематизация цитируемых статей и книг производится в алфавитном порядке по фамилии первого автора, а затем по году статьи. Патенты расположены в порядке возрастания номера патента независимо от страны, где он был выдан. [c.401]

Одной из проблем, которой невозможно полностью избежать, является изменение состояния керна за счет его загряз нения частицами твердой фазы и фильтратом бурового раствора. В ходе исследований на буровом стенде с использованием микроголовок для отбора керна Дженкс установил, что фильтрат бурового раствора может вытеснять более 50 % жидкостей или газа, насыщающих вскрываемый пласт. Они показали, что загрязнение пласта можно значительно уменьшить путем поддержания положительного дифференциального давления не выше [c.436]

Одно из самых первых предположений состояло в том, что ферменты просто сближают реагенты и удерживают их в таком положении достаточно долго, чтобы реакционноспособные группы могли столкнуться и в конце концов прореагировать. Интуитивно ясно, что фактор сближения должен играть очень важную роль, но ранние попытки количественно оценить этот эффект приводили к заключению, что роль его невелика. Позднее Пейдж и Дженкс показали, что проведенные оценки неверны и что исключительно за счет уменьшения энтропии двух реагентов при их сближении и удерживании на поверхности молекулы фермента можно Ожидать увеличения скорости в 10 и более раз [60, 61]. Поскольку энтропия при связывании субстрата уменьшается, то становится ясным, что энтальпия этого процесса должна быть высока, а в таком случае связывание субстратов ферментом уже само по себе во многом определяет движущую силу катализа. Подобная идея была впервые высказана Вестхеймером [62], который считал, что ферменты за счет способности связывать субстрат создают как бы энтропийную ловушку. [c.61]

Потеря энтропии поступательного и вращательного движения, которая, по оценкам Пейджа и Дженкса, составляет от —160 до —210 кДж-моль -град", перекры вает неблагоприятную энтропию активации, характерную для бимолекулярных реакций. [c.62]

Как указывал Дженкс [37], часто бывает трудно провести различие между общим основным и общим кислотным катализом. Возможно, Н1з-57 выполняет сразу обе функции, сперва оттягивая протон от гид-)0ксильн0й группы серина, а затем отдавая протон уходящей группе [c.111]

Фермент, к которому применима модель индуцированного соответствия [686, 687], существует почти исключительно в неактивном состоянии Е. Только небольшая доля молекул имеет активную конформацию Е. Согласно предположению Дженкса [631], отношение [/ ]/[/ ] можно определить непосредственно по скоростям фосфорили-рования Н2О и специфичного субстрата. Для аденилаткиназы величина [Е]1[Е в отсутствие субстрата должна быть равна 10 . Присоединение специфичного субстрата вызывает изменение конформации активного центра, переводя таким образом фермент в активную форму Е (рис. 10.5). [c.262]

Большая часть связывающей энергии расходуется на изменение конформации фермента. Если предположение Дженкса верно, то наблюдаемая константа связывания Кая я = Е — АМР]/[ ] X X [АМР] = 10 М в 10 раз меньше, чем общая константа связывания /< общ = Е — АМР]/[/ ] [АМР]. Пользуясь соотношением AG = —RT nK, мы находим, что общая свободная энергия связывания, т. е. полученная в результате взаимодействия АМР с ферментом Е (АОобщ = —12,5 ккал/моль), более чем в два раза превышает свободную энергию связывания, следующую из наблюдаемой величины константы диссоциации (АОнабл =—5,3 ккал/моль). Таким образом, большая часть энергии связывания расходуется на обеспечение изменения конформации фермента от неактивной к активной форме, а оставшаяся часть проявляется в виде наблюдаемой энергии связывания. Общая энергия связывания была бы эквивалент- [c.262]

НОГО и вращательного движения, одновременно сойтись в одном и том же месте и в правильной ориентации, способствующей трансформации комплекса в переходное состояние. Статистические факторы такого рода и определяют энтропию активации реакции. Брюс [124] нашел среднее (экспериментальное) значение (—7 А5 /кинетический порядок), равное 18,4 3,3 кДж-моль , что соответствует снижению скорости в 1,7Ч10,3-10 раза на каждую дополнительную частицу, входящую в уравнение скорости и, следовательно, в переходное состояние. Дженкс [119] оценил максимальную эффективную мольность во внутримолекулярной реакции примерно в 10 моль-л близка к наблюдаемой в случае (71) , что соответствует проигрыщу в энтропии активации в 146 Дж--МОЛЬ в реакции с одним дополнительным участником в переходном состоянии. В случае химотрипсина имидазол и нуклеофильная НО-группа серина принадлежат одной и той же молекуле и фиксированы друг относительно друга сетью водородных связей системы переноса заряда. Специфические суб- [c.523]

Маклин, Дженкс и Акри [1207] использовали спектрофотометрические методы в ультрафиолетовой области спектра для сравнения степени чистоты образцов различных растворителей (в том числе циклогексана) с целью обнаружения в них примесей (как содержавшихся ранее, так и образовавшихся при хранении), а также для контроля эффективности методов очистки. [c.275]

Маклин, Дженкс и Акри [1207] судили об зффективности очистки метилциклогексана по спектру его поглощения в ультрафиолетовой области. [c.278]

Критерии чистоты. Дрейсбах и Мартин [541] определяли степень чистоты этилового эфира уксусной кислоты по кривой замерзания. Маклин, Дженкс и Акри [1207] характеризовали эффективность предложенного ими способа очистки по спектру поглощения в ультрафиолетовой области. Требования, предъявляемые ЧИСТОМУ этиловому эфиру УКСУСНОЙ кислоты, а также способы установления степени его чистоты приведены в книге Розина [1579]. [c.376]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология