Билет 7

1. Понятие о стереорегулярности полимеров. Примеры.

Стереорегуля́рные полиме́ры (изотактические и синдиотактические) высокомолекулярные полимеры, макромолекулы которых состоят из одинаковых по химическому составу звеньев, имеющих одинаковую (или разную, но чередующуюся в определенной периодичности) пространственную конфигурацию. В таких полимерах все заместители (например, группы –СН₃ у полипропилена) расположены в пространстве в каком-то одном, строго определенном порядке, например, мономеры объединены «голова к хвосту». Если при этом все заместители находятся по одну сторону относительно оси молекулярной цепи, то такие полимеры имеют очень высокую стереорегулярность и называются изотактическими. К таким полимерам относятся, например, 1,4-цис- и 1,4-транс-полидиены.

В синдиотактических полимерах заместители у одних мономеров находятся по одну сторону оси молекулярной цепи, у других — по другую сторону.

Стереорегулярные полимеры способны кристаллизоваться, и в ряде случаев стереорегулярность молекулы является необходимым условием реализации кристаллического состояния полимера. Именно в способности образовывать трехмерные кристаллы заключается наиболее существенное отличие стереорегулярных полимеров от нерегулярных (атактических). В низкомолекулярных соединениях нет прямой взаимосвязи между конфигурацией молекул и их способностью к кристаллизации. Мономерные звенья в макромолекулах не могут принимать любые положения, необходимые для вхождения в кристаллическую решетку, без разрыва основной цепи. Поэтому конформация макромолекулы зависит от ее конфигурации, и в общем случае, отсутствие стереорегулярности не позволяет макромолекуле принять регулярную конформацию, необходимую для построения кристалла.

К числу стереорегулярных полимеров относятся, например, изотактический полипропилен, синдиотактический поливинилхлорид, стереорегулярный бутадиеновый каучук, а также некоторые природные полимеры, например целлюлоза, каучук натуральный.

2. Вторичная структура белка.

Часто в полипептидных цепях содержатся участки, последовательность аминокислотных остатков которых, образует локально упорядоченные трёхмерные структуры.

Совокупность таких упорядоченных структур называют вторичной структурой белков.

В результате совокупности действия таких факторов, как - плоское строение пептидной связи, возможность свободного вращения связей у α-углеродного атома, постоянство углов и межатомных расстояний формируются следующие типы вторичной структуры белков: α-спираль, β-структура и β-складка.

Одним из основных элементов вторичной структуры белков является α‑спираль. Это — правая спираль, которую можно себе представить в виде пептидной цепи, закрученной вокруг воображаемого цилиндра.

Характеристики α-пирали:

- содержит 3,6 аминокислотного остатка на виток с периодом повторяемости 5,4 нм;

- полипептидный остов образует плотные витки вокруг длинной оси молекулы;

- боковые радикалы выступают наружу;

- спираль удерживается водородными связями между группами N-H одной пептидной связи и кислородом группы С=О, принадлежащей другой пептидной связи, расположенной через четыре аминокислотных остатка над первой в следующем витке спирали;

- в α-спирали полностью использована возможность образования водородных связей (внутримолекулярные), поэтому она не способна образовывать водородные связи с другими элементами вторичной структуры.

Степень спирализации в белках колеблется от 5 до 80%. (При графическом изображении спиральные участки изборажаются цилиндром).

β -структура является вторым элементом вторичной структуры белков. β -складчатые структуры – графически изображаются стрелкой