19990410 Формы и механизмы простых и сложных молекул

Обычно электронные оболочки атомов достраиваются до восьми электронов. Так выглядит внешняя оболочка атома неона и других инертных газов, молекулы воды, CH4, ионов галогенов и щелочных металлов

 

Если электронов не хватает для завершения оболочки до восьми, незавершенные оболочки могут объединиться в молекулу.

       

Это пример одинарной связи. Так выглядит молекула Cl2 “Хлор-2”.

Если не хватает двух электронов, образуется двойная связь. Так выглядит молекула кислорода O2 “О-2”.

Если не хватает трех электронов, то образуется тройная связь. Так выглядит молекула ацетилена (HCCH) и азота (N=N).

       

В случае образования более сложной молекулы формируется общая электронная поверхность как в случае окиси азота NO

или фосфора (P4).

Это форма молекулы спирта C2H5OH

Это форма молекулы фосфорной кислоты H3PO4

Три группы CH2 могут объединиться в циклическую молекулу пропана.

Двойная связь может образовать молекулу CO2 (O=C=O)

     

 

Двойные и одинарные связи могут комбинироваться, например в молекуле глюкозы O=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3.

Так выглядят отдельные группы атомов, например, СН3 или ОН.

       

Эта группа может соответствовать химической формуле CH2-CH3 или CH2-OH.

     

Эта форма группы CHO-

       

А это - форма группы COOH-

Так выглядит модель пептидной группы NCCO.

Так выглядит модель молекулы аланина.

Это форма группы NH2.

Это форма группы OH (ближайшие к нам 7 колец). Вверх направлена группа CO, а справа внизу расположена группа NH2.

Это форма группы CO (6 колец вверху - электроны кислорода, под ними - 4 электрона углерода)

Это форма группы CH3 (радикал аланина)

Розовым цветом показаны южные магнитные полюса электронов, а голубым – северные.

 

     

Пептидные группы могут деформироваться, демонстрируя, что аминокислоты являются механизмами – суставами.

Посмотрим, как образуются более сложные молекулы

       

Это молекула ретиналя (верхняя часть показана слева, а нижняя - справа)

   

Комбинация фосфорной кислоты с двойной углеводородной цепью приводит к образованию фосфолипида.

Наверху находится фосфорная кислота.

А это двойная углеводородная цепь.

Электроны могут образовывать довольно сложные поверхности…

       

Это адамонтан.

       

А это кубан.

   

В настоящее время в науке приняты многогранные модели атомов.

   

Кольцегранные модели отличаются от многогранных тем, что передают физический смысл не на уровне формы атомов, а на уровне формы электронов, помогая таким образом разгадать многие загадки формообразования в мире атомов и молекул.

   
   

 

 

 

 

Форма электрона позволяет по структурной формуле получить формы всех аминокислот.

Это - глицин

А это - аланин

   

Тета-серин

   

Лямбда-серин, такую же форму имеет цистеин

       

Два цистеина образовали – цистин (через дисульфидный мостик)

       

Дисульфидный мостик

   

Треонин, такую же форму имеет валин

   

Изолейцин

 

Лямбда-лейцин

   

Тета-лейцин (имеет другой генетический код)

   

Аспарагин, аспарагиновая кислота

   

Глутамин, глутаминовая кислота

Фенилаланин

Тирозин

Это - тот же тирозин (он может менять форму, т.к. является шарнирным механизмом)

   

Гистидин

Триптофан (он как ключ подходит к магнитному кодовому замку - азотистому основанию ДНК)

   

Лизин

   

Пролин, соединенный с аланином

   

Метеонин (он позволяет гнуть альфа-спираль белка, вставляя вместо водородной связи "кислород-азот" последний атом радикала)

   

Лямбда-аргинин

Тета-аргинин (имеет другой генетический код)

С помощью таблицы форм аминокислот и таблицы композиционного генетического кода можно восстанавливать структуру белковой молекулы по генетическому коду.

   
   

Если аминокислоты собираются в альфа - спираль, то их коды соответствуют кодам альфа –спирали.

   

Если альфаспираль состоит из глицина, то альфа – коды глицина кончаются на C ( GGC).

Если глицин оказывается в структуре бета – слоя, то бета – структура образуется из глицинов, кодируемых кодом GGA.

Если глицин входит в состав структуры типа окситоцина (вверху показана кси-структура окситоцина в многогранном исполнении), то его код – GGT.

Четвертый код глицина GGG соответствует структуре уменьшенной альфа – спирали. Водородные связи образуются не между первым и четвертым остатком аминокислоты, а между первым и третьим.

Анализируя разницу кодов аминокислот в разных структурах (альфа-спираль, бета-спираль, бета-поворот, петля типа окситоциновой), можно составить полную таблицу композиционного генетического кода.

Продолжение