Гибридизация гибриды ДНК и РНК

В насыщенных углеводородах каждый атом углерода использует четыре sp -гибрида для связывания с четырьмя группами, расположенными вокруг него в тетраэдрической конфигурации в ненасыщенных углеводородах имеются по крайней мере два атома углеводорода в состоянии sp - или sp-гибридизации, которые поэтому не используют всех своих валентных возможностей (присоединяют к себе меньше четырех групп). [c.595]

Рассмотренные здесь q+- и -орбитали, составленные из одной У- и одной /7-орбитали, называют. /)-гибридами, а гибридизацию такого типа— . у/7-гибридизацией. При л/ -гибридизации и -орбита ш располагаются вдоль оси (см. рис. 46), поэтому такая гибридизация и называется диагональной. Положительная доля -функций направлена от центра молекулы, положительная доля -функций — к центру. При помощи гибридных орбиталей рассмотренные четыре МО могуг быть записаны как попарная линейная комбинация четырех гибридных орбиталей (рис. 47) [к-33] [c.127]

Заметим, что посредством образования р -гибрид-ных орбиталей как раз и объясняются структуры непредельных углеводородов с двойными связями (например, этилена), р -гибридизация связей осуществляется также в молекуле бензола. [c.384]

Если в гибридизации участвуют -, р - и рг-орбитали, то они комбинируются так, как показано на рис. 16 В результате получаются три равноценных гибрида, расположенных под углом 120° относительно центра координат. [c.58]

Если в состав молекулы входит несколько атомов, то их пространственное расположение определяется направленностью химических связей, которая зависит от ориентации атомных орбиталей в стабильном или в возбужденном атоме (гибридизация), вступающем в реакцию. В результате взаимодействия атомов могут образоваться молекулы не только линейные, но и плоские или пространственные. Простейшие слу.чаи образования молекул различной конфигурации рассмотрим на примере образования соединения с водородом элементов II периода системы Д. И. Менделеева, допуская для упрощения, что различие в злектроотрицательности не влияет на форму и симметрию орбиталей, а также не учитывая частных свойств гибридов бора (димер B Hg) и бериллия [(BeH.J ]. В табл. 22 приведены структуры молекул водородных соединений элементов 2-го периода и их геометрическая характеристика. [c.81]

Весьма важным было открытие, что две дезорганизованные цепи денатурированной при 80°С ДНК рекомбинируются, если дать раствору медленно охладиться ниже температуры перехода. Ренатурированная ДН К имеет исходную двухспиральную Структуру, что подтверждается почти полной идентичностью многих свойств. Электронные микрофотографии показывают наличие характерного для спиральной ДНК цилиндра диаметром 20А. Более того, можно получить гибридную ДНК из двух генетически близких штаммов бактерий. Если две бактерии имеют почти одинаковые генетические свойства, сегменты двух цепей ДНК должны быть сходны между собой, что способствует частичной гибридизации. Так как сегменты ДНК и РНК могут удовлетворительно соответствовать для получения двойной спирали, то возможно образование гибрида ДНК и РНК. [c.738]

Все эти углы зависят от гибридизации рассматриваемых связей. В случае а-связей, образуемых углеродом (и имеющих частично s- и частично /7-характер), гибрид определяется выражением s- i p, где /. — коэффициент смешения, а называется индексом (показателем) гибридизации. Для каждой связывающей атомной орбитали / [c.131]

Если все 1-е орбитали эквивалентны (как, например, в СН,1), то 3 и каждая из орбитален атома С представляет собой 5/ -гибрид, т. е. имеет 25% 5-характера. Подобно этому, сумма всех вкладов р-ха-рактера должна быть равна полному числу р-орбиталей, участвующих в гибридизации [c.131]

Атомы углерода алкена, участвующие в образовании двойной связи, имеют зр -гибридизацию — гибриди-зуются одна в-орбиталь и две р-орбитали с образованием трех гибридных 8р2-орбиталей, располагающихся в одной плоскости под углом 120°. Оставшаяся негибридизованная р-орбиталь расположена перпендикулярно этой плоскости. Гибридные орбитали образуют сг-связи, имеющие максимум перекрьгоания на линии, соединяющей центры атомов, а легибрйдизоваккые р-орбитали — я-связь, имеющую два максимума перекрывания по обе стороны от плоскости молекулы. [c.31]

Метан, СН4, имеет четыре эквивалентных атома водорода, присоединенных к центральному атому углерода. Для соединения с четырьмя атомами водорода углероду приходится использовать все свои валентные орбитали. Путем гибридизации одной 2з- и трех 2р-орбиталей можно получить четыре эквивалентные 5р -гибридные орбитали (рис. 13-5). Каждая 5р -ги-бридная орбиталь имеет на одну четверть 5-характер и на три четверти р-характер. Все четыре хр -орбитали направлены к вершинам правильного тетраэдра, поэтому хр -орбитали иногда называют тетраэдрическими гибридами. В результате перекрывания каждой хр -гибридной орбитали с 1х-орбиталью атома водорода образуются четыре локализованные связывающие орбитали. Наилучщее перекрывание между и 1х-орбиталями получается при помещении четырех атомов водорода в вершины правильного тетраэдра, как это показано на рис. 13-6 (где изображен куб, чередующиеся вершины которого образуют вершины упоминаемого тетраэдра). В молекуле метана восемь валентных электронов (четыре от атома углерода и по одному от каждого из четырех атомов водорода), которые должны [c.555]

Атом бора имеет три валентных электрона и четыре валентные орбитали. Обычно он использует три орбитали, образуя 5р -гибриды в таких соединениях, как ВРз- Углерод имеет четыре валентных электрона и четыре орбитали. За исключением тех случаев, когда он образует кратные связи, эти орбитали используются для 5р -гибридизации. Атом азота имеет пять валентных электронов и четыре орбитали. Как правило, он образует три связи с другими атомами в структурах с тетраэдрической конфигурацией, а четвертая гибридная 5р -орбиталь у него занята неподеленной электронной парой (разд. 13-3). Углерод и азот способны образовывать двойные и тройные связи в результате я-перекры-вания, обсуждавшегося в разд. 13-4. По сравнению с длиной простой связи длина двойных связей, образуемых этими элементами, сокращается на 13%, а длина тройных связей-на 22%. Прочность кратной связи повыщается благодаря наличию электронов на связывающей молекулярной п-орбитали, возникающей в результате перекрывания атомных я-ор-биталей. Но перекрывание я-типа между орбиталями становится достаточно больщим для возникновения связи только при близком расположении атомов. По этой причине 81 и другие элементы третьего и следующих периодов неспособны образовывать кратные связи. Кремний имеет 10 внутренних электронов по сравнению с 2 в атомах С и N. Отталкивание этих внутренних электронов не позволяет двум атомам 81 сблизиться настолько, насколько это необходимо для достаточного я-перекрывания р-орбиталей и возникновения двойных связей. Несмотря на все попытки химиков синтезировать соединения со связями 81=81 и 81=С, ни одна из них до сих пор не увенчалась успехом. За небольшими исключениями, образование двойных и тройных связей ограничено элементами второго периода, в атомах которых число внутренних электронов не превышает 2. Исключения, к числу которых относятся 8=0, Р=0 и 81=0, объясняются перекрыванием между р- и -орбиталями, этот вопрос будет рассмотрен в разделе, посвященном кремнию. [c.271]

Доля -электронного облака в орбитали при 5р -гибридиза-ции равна 25%, при р-гибридизации — 33% и при 5р-гибриди зации — 50%. [c.111]

Характер гибридизации валентных орбиталей центрального атома и их пространственное расположение определяют пространственную конфигурап,ию молекул и комплексных ионов. Так, при комбинации одной х- и одной р-орбитали возникают две хр-гибрид- [c.66]

Амплитуда колебаний атомных ядер во много раз (пропорцжо-нально квадратному корню из отнощения масс) меньше, чем электронов. Поэтому атомные ядра, принадлежащие данной молекуле, вместе со всеми своими электронами, кроме валентных (т. е. атомные остовы), связанные направленными межатомными связями, представляют собой довольно резко локализованный остов молекулы. Понятно, что форма молекулы зависит от строения остова, которое в свою очередь определяется характером межатомных связей, их направлением. Но, как мы знаем, направление межатомных связей задается той или иной комбинацией атомных орбита-лей, т. е. пространственной конфигурацией соответствующих электронных волновых функций, связанной с симметрией поля сил между атомным ядром и электронами, Так, в результате коаксиальной -гибридизации трехатомные молекулы галогенидов элементов И группы в газообразном состоянии имеют остов линейной формы. Четырехатомные молекулы, например ВРз, благодаря 5р2-гибридизации приобретают остов, в котором все соединяющие атомные остовы три связи располагаются в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Тетраэдрическое строение остова пятиатомных молекул типа СН4 и ССЦ обусловлено р -гибридизацией к такой же конфигурации остова молекул приводит х -гибриди-зация.. Существуют также октаэдрическая ( р -гибридизация, плоская квадратная 5/7 -гибридизация, тригональная бипирами-дальная ( 5,о -гибридизация, каадратная пирамидальная 5р -гиб-ридизация и др. [c.84]

Вернемся к рассмотрению пространственной структуры молекулы воды. При ее образовании происходит sp -гибридизация атомных орбиталей кислорода. Именно поэтому валентный угол НОН в молекуле Н2О (104,5°) близок не к 90°, н к тетраэдрическому углу ( 109,5°). Небольшое отличие этого угла от 109,5° 10ЖН0 понять, если принять во внимание неравноценность состояния электрон- ibix об.,1аков, окружающих атом кислорода в молекуле воды. В самом деле, в молекуле метана все восемь электронов, занимающие в атоме углерода гибрид- [c.138]

Бор в соединениях максимально четырехвалентен. Он может образовывать четыре и три ст-связи, что соответствует хр -гибриди-зацни [образует тетраэдры (Вр4) Н3В3 МНз ВМ — боразон и др.1 и 5/7 -гибридному СОСТОЯНИЮ зтома бора (плоское треугольное расположение связей ВС1з, ВРз, ВО3, боразол и др. см, 5.3). При 5/7 -гибридизации нз четырех ст-связей три образуются по обменному механизму, а одна по донорно-акцепторному. [c.273]

Как и в предыдущих случаях, 25—> 2р-возбудженне электрона у атома углерода приведет к выравниванию энергий всех четырех неспаренных электронов. Такая гибридизация одной 5- и трех р-орбиталей называется р -гибридизацней (эс-пэ-три-гибридизация). Четыре грушевидные р -гибридиые орбитали под влиянием взаимного отталкивания расположатся в пространстве под тетраэдрическими углами, равными 109°. Молекула метана, следовательно, будет иметь пространственное тетраэдрическое строение (рис. 13). [c.93]

В одном и том же атоме может возникать различная гибридизация в зависимости от того, с какими соседними атомами он образует связь. В рассмотренном в главе III примере расчета основного состояния формальдегида мы задавали геометрию молекулы, отвечающую зр -гибриди-зации атома углерода. Попытка изменить геометрию молекулы привела к увеличению значения ее энергии. Поэтому, не зная конфигурацию молекулы, но проводя расчеты с разными координатами ее атомов и сравнивая получаемке значения энергии, мы имели бы тот же результат, что и при расчетах на основе зр -гибридизацЬи. [c.93]

В органических соединениях часто встречаются кратные связи (двойные, тройные), имеющие особое электронное строение. В образовании двойной связи участвуют две пары электронов, в образовании тройной — три пары. Углерод, образующий двойную связь, находится в особом валентном состоянии, называемом зр -гибриди-зацией. В этом случае смешиваются друг с другом одна круговая 5-орбиталь и две (из трех имеющихся) эллиптические р-орбитали. Образуется новая система электронных орбиталей, в которой три вр -орбитали лежат в одной плоскости под углом 120°, как в трехлопастном пропеллере, а четвертая, не участвовавшая в гибридизации р-орбиталь, располагается перпендикулярно к упомянутой плоскости подобно оси пропеллера. [c.79]

Гибридизация электронных облаков — это распростра-неииое явление, когда в процессе образования связей в мо лекулах происходит перестройка электронных облаков атома так, что все образуемые им химические связи становятся одинаковыми, ти связи ие являются Ь — Р, 8 — 5 или другими. связями, а представляют собой своеобразный гибрид тех и других. Например, у возбужденного атома бериллия электронная конфигурация 152, 25 , 2Р и в образовании связи участвуют один 5 — и один Р — электрон. В ходе образования новой молекулы с участием атома бериллия происходит гибридизация электронов первоначальная форма электронных облаков (орбиталей) взаимно изменяется и образуется облако (орбиталь) новой, но уже одинаковой формы. [c.30]

Для элементов П1, IV, V, VI периодов ковалентность повышается, т.к. в образовании связей большую роль начинают играть (1 и I -орбитали. Эти орбитали либо принимают участие в образовании кратных я-связей, либо за счет гибридизации 5 и Р-орбиталей дают дополнительные связи,что приводит к изменению характерного координационного числа. Максимальное координационное число реализуется лишь в соединениях с наиболее активными донорами электронных иар, главным образом с фтором. Характерный тип гибриди- [c.47]

Возникает и такой вопрос если для молекул воды и аммиака характерна 5р -гибридизация, то почему угол между связями получается значительно меньше по сравнению с тетраэдрическим Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к схемам строения молекул метана СН4, аммиака ЫНз и воды НаО (см. рис. 17). Как видно из рисунка 17, а, у атома углерода все четыре 5/ -гибридные орбитали заполнены свя-зываюш,ими электронными парами. У атома азота (рис. 17, б) только три 5р-гибрндные орбитали заполнены связывающими электронными парами, а четвертая 5р -гибридная орбиталь заполнена неподеленной электронной парой. У атома же кислорода (рис. 17, в) связывающими электронными парами заняты только две р -гибридные орбитали, а две другие заполнены поделенными электронными парами. Следовательно, отклонение от тетраэдрического угла (109°28 ) обусловлено действием неподеленных электронных пар, находящихся на яр -гибридиых орбиталях. У атома азота одна такая пара, поэтому угол отклонения от тетраэдрического небольшой и составляет 107,3°. У атома кислорода их уже две, поэтому угол отклонения от тетраэдрического больше и составляет 104,5°. [c.79]

Возможны гибридизации типа nsp , nsp и nsp. В случае лз/7 -гибриди-зации волновые функции имеют вид [c.128]

В атомах с -электронными орбиталями гибридизация приводит к образованию более сложных конфигураций электронных облаков. Гибридизация с участием /-электронных состояний пока еще почти не разработана. В табл. 12 приведена геометрия гибридных орбиталей в зависимости от типа гибридизации центрального атома. Данные табл. 12 показывают, что геометрическая модель соединения определяется состоянием -электронов центрального атома, участвующих в гибридизации. Так, при зр й -гибриди-эации с участием - и -орбиталей получим октаэдр, а с [c.107]

При образовании молекулы метана у атома углерода подверглис). гибридизации орбитали одного в- и трех р-электроиов и получились четыре одинаковые гибридные орбитали (рис. 3.10). Такая гибридизация называется чр -гибриди зацией (читается эс-пэ-Л ри-гибриди-зация), [c.80]

Гибридизацией орбиталей объяснжггся и тот факт, что валентные углы связей у молекул воды и aMMHfiKa меньше тетраэдрического (см, рис, 3.3 и 3.4). Как и в случае образования метана, при образовании молекул воды и аммиака происходит. р -гибриди-зация атомных орбиталей агомов кислорода и азота. Но у атома углерода все четыре ip 1-орбитали заняты связывают,ими электронными парами (см. риг. [c.81]

Таким образом, число гибридных орбиталей всегда равно суммарному числу исходных орбиталей. Кроме того, при возникновении гибридных орбиталей необходимо соблюдение следующих условий Г) хорошее перекрывание гибридизу-емых электронных орбиталей 2) небольшая разница в энергиях атомных орбита-лей, участвующих в гибридизации. Например, Х -орбитали не могут гибридизо-ваться с 2 норбиталями, так как у них различные значения главного квантового числа, а потому их энергии сильно различаются. Гибридизация всегда сопровождается изменением формы электронного облака. При этом гибридное электронное облако асимметрично имеет большую вытянутость по одну сторону от ядра, чем по другую. Поэтому химические связи, образованные с участием гибридных орбиталей, обладают большей прочностью, чем связи за счет чистых негибридных электронных облаков. Гибридизация одной 5-орбита,ди и одной р-орбитали приводит к возникновению двух гибридных облаков, расположенных под углом 180° (рис. 36). Это так называемая р-гибридизация, в результате которой гибридные облака располагаются по прямой. Отсюда легко объяснить прямолинейность молекулы ВеС12 в- и р-орбитали атома бериллия подвергаются в -гибриди-зации и образуют две гибридные связи с двумя атомами хлора (рис. 37). У каждого атома хлора имеется по одному неспаренному р-электрону, которые и являются валентными. [c.80]

В три- и полимере фосфонитрилхлорида атомы фосфора находятся в 5рЗ-гибрид-ном состоянии, а атомы азота — в состоянии вр -гибридизации. Атомы хлора, связанные с атомами фосфора, располагаются в плоскости, почти перпендикулярной плоскости изображения. Оставшиеся неспаренные электроны атомов фосфора и азота (по одному от каждого атома) образуют делокализованные тгр.р-связи. Полимер фосфонитрилхлорида нелетуч и нерастворим в воде, по механическим свойствам похож на слабовулканизированный каучук. Его нередко называют неорганическим каучуком. [c.416]

Если рядом с карбоксильной группой находится атом углерода, несущий двойную связь, сила кислоты возрастает. Так, акриловая кислота СН2—СНСООН имеет р/Са 4,25 (для ее насыщенного аналога— пропионовой кислоты р/Са 4,88). Это связано с тем, что у ненасыщенного а-атома углерода, имеющего 5р -гибридизацию, электроны оттянуты несколько ближе к ядру, чем у насыщенного углеродного атома, имеющего 5р -гибриди-зацию, из-за относительно большего вклада 5-орбиталей в электронную структуру 5р -гибрида. В результате хр -гибридизо-ванные атомы углерода обладают несколько пониженной способностью отдавать электроны по сравнению с 5р -гибридизо-ванными насыщенными атомами углерода. Именно поэтому акриловая кислота, уступающая по силе муравьиной, все же несколько сильнее пропионовой. Этот эффект выражен еще сильнее в случае тройной связи, углеродные атомы которой характеризуются 5р-гибридизацией. Так, значение р/Са для про-пиоловой кислоты НС ССООН равно 1,84. [c.76]

Два фермента обеспечивают высокую избирательность инициации синтеза ДНК, ограничивая инициацию репликации только ориджином. Это топоизомераза I и РНКаза Я, избирательно гидролизующая РНК в составе гибридных дуплексов с ДНК-Действие этих фер.ментов направлено против гибридных ДНК—РНК-участков, которые могут случайно образоваться на ДНК при транскрипции и послужить затравками для начала синтеза ДНК. Возможная роль в этом процессе РНКазы Н очевидна она способна непосредственно гидролизовать РНК во всех таких участках. Что касается роли топоизомеразы I, то необходимо отметить, что гибриды ДНК— РНК образуются лишь в том случае, если ДНК сверхспирализована (образование гибридного дуплекса снимает часть избыточной энергии сверхспирализации), причем сверхспирализована достаточно сильно, чтобы локальные нарушения нормальной вторичной структуры ДНК могли способствовать гибридизации с РНК- Топоизомераза I может релаксировать сверхспиральную ДНК лишь в том случае, если она сверхспирализована отрицательно и достаточно сильно, т. е. в условиях, способствующих возникновению на ДНК упомянутых локальных нарушений вторичной структуры. Таким образом, можно думать, что одна из функций этого ( рмента состоит в поддержании нормальной вторичной структуры ДНК, препятствующей ее гибридизации с РНК и образованию затравки. В мутантах Е. oli по РНКазе Н (ген rnh) или по топоизомеразе I (ген [c.62]

Повышение бродильной активности дрожжей может быть достигнуто различными способами мутагенезом, гибридизацией и др. Для получения рас дрожжей с требуемыми свойствами наиболее перспективным оказался метод гибридизации, так как прн скрещивании двух родительских видов дрожжей можно подобрать расы с заранее известными свойствами. Этим методом был получен ряд гибридов, имеющих преимущества перед дрожжами рас Я и В. В отличие от последних гибриды содержат фермент а-галактози-дазу, при помощи которого раффиноза полностью превращается в сбраживаемые сахара. Кроме того, у отдельных дрожжевых гибридов повышена генеративная способность и лучше хлебопекарные свойства. Мальтазная активность выше у гибрида 112, хотя спирта он накапливает на 1% меньше, чем дрожжи расы В. Гибриды 67 и 105 обеспечивают одинаковый выход спирта по сравнению с расой В, но проявляют высокую генеративную способность. Дрожжи расы Г-67 устойчивее к пониженному pH, при котором образуется больше спирта в результате сокращения расхода сахарозы на побочные продукты. [c.196]

Соединения с координационным числом 6 имеют октаэдрическую структуру. Для нее характерна Лр -гибриди-зация, в которой могут участвовать как -орбитали уровня п — 1, так и уровня п. В первом случае гибридизация называется внутриорбитальной и выражается формулой (п — 1) а во втором — внешнеорбитальной [c.211]

Чтобы ответить на этот вопрос, химикам лришлось выполнить множество экспериментов, на основании которых они пришли к выводу, что эти четыре связи атома углерода одинаковы. Теория о тетраэдрич-ности атома углерода была разработана в 1931 г. В соответствии с этой теорией теорией орбиталей гибридной связи илп теорией гибридизации) одна 25-орбиталь и три 2р-ор битали атома углерода гибридизу-ются (сочетаются) с образованием четырех тетраэдрических орбиталей (или 5рЗ-орбиталей). Они вполне эквивалентны и направлены к углам правильного тетраэдра, как показано на рис. 6.8. Кроме того, природа 8- и р-орбиталей и их гибридов такова, что из всех возможных [c.140]

В гл. 2 уже говорилось о том, что метан содержит два типа связывающих молекулярных орбиталей тотально симметричную 1/1 и три вырожденные орбитали 1/2, и /4, каждая из которых имеет узловую плоскость. Это не означает, что существует какое-то различие в связывании четырех атомов водорода. Водородные атомы размещены те-траэдрически вокруг центрального атома углерода, и связи имеют равную энергию. Чтобы рассчитать энергию диссоциации связи и другие физические характеристики связей углерод - водород, удобно скомбинировать 2в- и три 2р-орбитали атома углерода, и тогда получатся гибридные орбитали 8р (символ 8р указывает, что гибрид получен из одной 28- и трех 2р-орбиталей). Эти гибридные орбитали углерода перекрываются с Ь-орбиталями четырех атомов водорода, образуя четыре тетраэдрические связи. Гибридизация-это математический прием, позволяющий рассчитать энергию и пространственную ориентацию атомов в молекуле. Если исследовать энергетические уровни в метане, например, методом фотоэлектронной спектроскопии, то в действительности мы обнаружим два энергетических уровня, о чем говорилось в гл. 2. Кроме того, величину константы спин-спинового взаимодействия Н—в спектре ЯМР можно интерпретировать через 5-характер центрального атома углерода. [c.35]

Разумеется, без достаточных экспериментальных подтверждений мы не можем настаивать на таком объяснении, однако это и не так уже существенно. Важен надежно установленный экспериментальный факт для элюции нативной ДНК (или двунитевой РНК, а также гибридных молекул ДНК—РНК) с оксиапатита требуется почти вдвое более высокая концентрация фосфатного буфера, чем для элюции денатурированной ДНК или однонитевой РНК. Это обстоятельство открыло возможность быстрого и надежного отделения двунитевых молекул нуклеиновых кислот от однонитевых, что сыграло очень важную роль как в изучении структуры генома (исследования кинетики ренатурации), так и в развитии современных методов генной инженерии (гибридизация молекул НК и др.). Как и в случае кислых белков, присутствие даже относительно высоких концентраций неорганических солей в элюирующем буфере практически не сказывается на процессах элюции одно- и двунитевых молекул НК с оксиапатита. Вместе с тем, варьируя концентрацию Na l или КС1 в буфере, можно управлять изменением конформации самих нуклеиновых кислот, а также характером их гибридизации (например, отделять истинные , полноценные, гибридные молекулы от несовершенных гибридов ). [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология