Водородные связи оснований

Авторы работы [399] попытались использовать также независимый от критериев способ определения числа водородных связей, основанный на вычислении площади под первым максимумом пика функции распределения расстояния / он(й он). На условность и неоднозначность методов подобного рода для анализа структурных особенностей ансамблей /-структур уже указывалось ранее [386]. Обратим внимание, что применение критерия он приводит к числу водородных связей, равному или даже большему, чем полученное с энергетическим критерием Инв = = 8,37 кДж/моль (2 ккал/моль). Как показывает опыт численного моделирования, среди пар молекул, энергия взаимодействия которых близка к этому значению, встречаются такие, кон- [c.141]

Автором и сотр. [405] предложен динамический критерий водородной связи, основанный на анализе не только данной конфигурации, полученной в ходе молекулярно-динамического моделирования, но и ее предыстории и ее дальнейшей судьбы . Построение временных зависимостей энергий взаимодействия двух молекул в большинстве случаев позволяет судить о том, существует ли при данной конфигурации водородная связь, в какие моменты времени она возникла и когда была разорвана (рис. 8.2). Как и всегда при рассмотрении ансамбля /-структур, при использовании этого подхода могут возникать сомнительные случаи. Однако такие случаи редки и по степени определенности поиска водородных связей динамический критерий приближается к анализу f-структур. [c.142]

Здесь мы ограничились рассмотрением структур кристаллических оксокислот и кислых солей, хотя системы с водородными связями могут быть представлены и другими типами соединений. Два примера в табл. 8.5 иллюстрируют трехмерные системы водородных связей, основанные на простейших сетках со связанностью 4 и 6. Этот ряд можно дополнить примерами [c.46]

Компонентами нуклеиновых кислот являются основания, формулы которых приведены на рис. 1-4. Эти основания состоят из относительно гидрофобных циклов, которые содержат группы, способные образовывать водородные связи при этом получаются пары оснований, показанные на рисунке. Основание ковалентно связано с сахаром (2-дезокси-о-ри6оза в ДНК или о-рибоза в РНК), к которому присоединена фосфатная группа при поликонденсации таких веществ между мономерами возникают фос-фодиэфирные связи и образуются нуклеиновые кислоты, как показано на рис. 1-5. Когда между основаниями образуются водородные связи, полярная часть каждого из них становится менее доступной для воды поскольку гетероциклы явно гидрофобны (особенно по сравнению с сахаром и заряженным фосфатным остатком), в нуклеиновых кислотах, где присутствуют водородные связи, основания расположены таким образом, что они ми- [c.12]

Уместно вспомнить об одном обстоятельстве из истории развития теории химической связи и межмолекулярного взаимодействия. После первых расчетов энергии связи в молекулах с разными атомами (металл — металлоид) стало ясно, что эта величина мало чувствительна к принятой модели. Расчеты гетерополярных молекул с учетом или без учета поляризации, по модели твердых шаров или по любой модели, учитывающей отталкивание, почти всегда приводили к близким к эксперименту значениям энергии связи. Попытки вычислить энергию, например, водородной связи, основанные на разных моделях как электростатических, так и ковалентных, почти всегда давали вполне удовлетворительный результат. То же относится и к расчетам теплот адсорбции. Правильный порядок величины обеспечивается тем, что из эксперимента берутся две или три константы, а правильный характер всей потенциальной кривой постулирован заранее. Сама по себе полуэмпирическая потенциальная кривая, будь то кривая Леннард-Джонса или кривая, в которой коэффициент при берется по Лондону или каким-либо иным теоретическим способом, ничего не может сказать о природе сил адсорбции, так же как и кривая Морзе для двухатомной молекулы ничего не говорит о природе связи атомов в ней. [c.83]

Во многих случаях, когда существует необычно сильная связь между молекулами или между разными группами в одной и той же молекуле, эксперимент показывает, что в связи участвует атом водорода. Речь идет о так называемой водородной связи. Основанием для этого служат четыре источника данных [c.450]

Величина 5 характеризует среднее число нуклеотидных пар, связанных в упорядоченную биспиральную структуру, а А — среднюю длину такого упорядоченного участка спирали. Таким образом, эти величины дают сведения о размерах областей цепи ДНК, на которые распространяется дальний порядок в ориентации плоскостей оснований, ответственных за отрицательную анизотропию цепи и удерживаемых внутримолекулярными водородными связями. Упорядоченные структурные элементы связаны между собой участками, где вторичная структура молекулы (водородные связи оснований) оказывается почему-либо ослабленной, что обеспечивает некоторую гибкость цепи (рис. 311) [258]. В то же время динамооптические свойства ДНК явно не соответствуют модели прямого стержня, ибо в этом случае число мономеров в сегменте 5 просто было бы равно степени полимеризации и анизотропия молекулы, например, для образца, представленного в табл. 40, соответственно должна была бы в М/Ме = 50 раз превосходить величину, найденную экспериментально. Гидродинамические свойства растворов ДНК также лучше согласуются с моле- [c.478]

Соединенные водородными связями основания никогда не бывают идентичными, причем аденин всегда соединен с тими-ном, а гуанин — с цитозином. Истинная причина такого выбора или предпочтения одного соединения другому точно еще не установлена, но поскольку они соединяются при помощи водородной связи, то этот выбор может иметь близкое отношение к стерическим условиям и к природе самой водородной связи. [c.90]

Альтернативное описание ковалентного вклада в водородную связь, основанное на методе молекулярных орбиталей, по мнению автора, более удовлетворительно. Одна из проблем водородной связи заключается в том, что для ее образования необходимо, чтобы атом водорода, обладающий единственной 15-орбиталью, способной к образованию связи, взаимодействовал с двумя атомами. В резонансной модели это объяснялось несвязывающим резонансом между структурами а, с ж е. ]У1етод молекулярных орбиталей дает вполне обоснованное объяснение связывания атома водорода, которое по существу эквивалентно объяснению образования донорно-акцепторпых (с переносом заряда) комплексов и пятивалентного переходного состояния в 5 Jv2-замещении при атоме углерода без привлечения орбиталей с высокой энергией [1[. В соответствии с этой моделью молекулярные орби- [c.270]

В работе предяожевн алектростатическая модель воды и теория водородной связи, основанная на учете электростатического взаимодействия дробных зарядов во взаинодействуицих молекулах водн . [c.675]

Антипараллельность цепей имеет решающее значение при спаривании оснований в одноцепочечных молекулах (таких, как тРНК). Параллельное спаривание не может обеспечить образование щпилек. Двойные спирали, изображенные на рис. 3.12, 3.13 и 3.14, имеют второй набор осей псевдосимметрии С , проходящих между соседними парами связанных водородными связями оснований. Для самокомплементарных последовательностей, таких, как СрС или АрТ (или палиндромных последовательностей, аналогичных приведенным на рис. 3.5), оси, проходящие между двумя центральными парами, являются истинными осями симметрии, поскольку поворот на 180° не изменяет положения остова и переводит пары оснований в идентичные положения. [c.173]

Макромолекула ДНК состоит из двух нитей, закрученных одна вокруг другой так, что образуется так называемая "двойная спираль" (рис. 2.2). Нити состоят из "остова" — чередующихся фосфатных и сахарных групп — и прикрепленного к каждой сахарной группе азотистого основания. Они соединены между собой водородными связями оснований. Если двойную спираль раскрутить, то она будет напоминать лестницу (рис. 2.2, а(, где вертикальные части состоят из сахарофосфатного остова (рис. 2.2, б и г), а перекладины — из комбинации пар оснований, соединенных водородньши связями (рис. 2.2, д). Существуют четыре типа оснований два пиримидиновых (тимин и цитозин) и два пуриновых (гуанин и аденин). Число молекул аденина в любом образце ДНК всегда равно числу молекуп тимина, и соответственно чиспо молекул цитозина равно числу молекул гуанина. Эти пары оснований расположены в спирали друг против друга (рис. 2.2, бив), что делает нити комплементарными одна другой. Издавна существовали проблемы, связанные с супер-спирализацией ДНК и с разделением двойной спирали - такую модель строения ДНК в свое время предложили Уотсон и Крик. Недавно Сазисе- [c.31]

Два вида сил удерживают две полидезоксирибонуклеотидные цепи в биспиральной молекуле ДНК. Во-первых, это водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями, обращенными внутрь двойной спирали ДНК (см. рис. 66). Образуя водородные связи, основания находятся в плоскости, перпендикулярной продольной оси В-формы ДНК, так что эти связи действуют в поперечном направлении. Во-вторых, это силы гидрофобных взаимодействий между азотистыми основаниями, собранными в стопку вдоль молекулы ДНК при такой упаковке оснований в водной среде возникают силы, препятствующие контактам неполярных (гидрофобных) оснований с молекулами воды, вследствие чего основания сближаются, а стопкообразная упаковка упрочняется вследствие межплоскостных взаимодействий их друг [c.208]

При сравнительном изучении поведения ДНК, синтетических полинуклеотидов и природных РНК при нагревании в растворе Доти и др. [469] иришди 11 выводу, что при определенных условиях Р1-1К содержит многочисленные 1гезначительпой длины спиральные участки, образованные спаренными посредством водородных связей основаниями, перемежающиеся с одноцепочечпыми областями. Молекулы РИК при этом имеют более или менее компактную структуру. Степень спирализации молекулы РНК при стандартных условиях в некоторой степени зависит от состава оснований. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология