Podręczniki:
1.Biofizyka, red. F. Jaroszyk
2.Wybrane zagadnienia z
biofizyki, red. St. Miękisz i
A. Hendrich
Podręczniki:
1.Biofizyka, red. F. Jaroszyk
2.Wybrane zagadnienia z
biofizyki, red. St. Miękisz i
A. Hendrich
Oddziaływania
Oddziaływania
międzycząsteczkowe
międzycząsteczkowe
•
siły Van der Waalsa
siły Van der Waalsa
•
wiązania wodorowe
wiązania wodorowe
•
siły elektrostatyczne
siły elektrostatyczne
•
oddziaływania hydrofobowe
oddziaływania hydrofobowe
F
F
F
F
Siły elektrostatyczne
2
2
1
r
o
r
q
q
ε
4π
1
F =
80
ε
r
W powietrzu
W wodzie
r
= 1
q
1
= q
2
= 1C
r = 1 m
2
0
2
1
r
ε
80
4π
q
q
F
0
= 8,85415·10
-12
C
2
m
-2
N
-1
F = 10
9
N
F = ·10
9
N
2
r
0
2
1
r
ε
4π
q
q
F
9 ·
0,11
2
0
2
1
r
ε
4π
q
q
F
Oddziaływania
Oddziaływania
międzycząsteczkowe
międzycząsteczkowe
•
siły Van der Waalsa
siły Van der Waalsa
•
wiązania wodorowe
wiązania wodorowe
•
siły elektrostatyczne
siły elektrostatyczne
•
oddziaływania hydrofobowe
oddziaływania hydrofobowe
tlen
tlen
wodór
wodór
K
L
K
Rozkład elektronów na orbitalach
tlen
x
z
z
z
y
y
y
x
z
y
wodór
tlen
H
H
O
O
H
H
H
H
O
+
+
-
-
Cząsteczka wody
Warunek powstania wiązania
Warunek powstania wiązania
wodorowego
wodorowego
• atom wodoru jest związany w cząsteczce z
atomem pierwiastka silnie elektroujemnego
np.: tlenem lub azotem
• pomiędzy jądrem wodoru i jakimś innym
atomem elektroujemnym może pojawić się
przyciąganie elektrostatyczne
Przykłady wiązań
wodorowych
H
H
H
O
H
O
Dwie cząsteczki wody
C
O
H
O
C
O
H
O
CH
3
O
C
CH
3
O
H
Dwie cząsteczki kwasu octowego
Aldehyd salicylowy
Drugorzędowe struktury białka
Drugorzędowe struktury białka
Wiązanie wodorowe
- helix
N
C
5.4 Å
3.6 reszty
aminokwasowej na 1
skok spirali
= 10.1 Å
O N
N
Drugorzędowe struktury białka
Drugorzędowe struktury białka
Antyrównoległa struktura
Równoległa struktura
N
C
N
C
N
C
Wiązanie
wodorowe
N
C
C
N
C
Oddziaływania
Oddziaływania
międzycząsteczkowe
międzycząsteczkowe
•
siły Van der Waalsa
siły Van der Waalsa
•
wiązania wodorowe
wiązania wodorowe
•
siły elektrostatyczne
siły elektrostatyczne
•
oddziaływania hydrofobowe
oddziaływania hydrofobowe
Siły Van der Waalsa
Oddziaływania pomiędzy
Oddziaływania pomiędzy
cząsteczkami obojętnymi elektrycznie
cząsteczkami obojętnymi elektrycznie
o energii (E) równej:
o energii (E) równej:
6
r
B
r
A
E
12
6
r
B
r
A
E
12
odpychanie
przyciąganie
siły Van der Waalsa
•
orientacyjne
orientacyjne
– oddziaływania między
– oddziaływania między
trwałymi dipolami
trwałymi dipolami
•
indukcyjne
indukcyjne
– oddziaływania między
– oddziaływania między
dipolami trwałymi i indukowanymi
dipolami trwałymi i indukowanymi
•
dyspersyjne
dyspersyjne
– oddziaływania między
– oddziaływania między
cząsteczkami, które nie są dipolami
cząsteczkami, które nie są dipolami
Oddziaływania
Oddziaływania
międzycząsteczkowe
międzycząsteczkowe
•
siły Van der Waalsa
siły Van der Waalsa
•
wiązania wodorowe
wiązania wodorowe
•
siły elektrostatyczne
siły elektrostatyczne
•
oddziaływania hydrofobowe
oddziaływania hydrofobowe
Oddziaływania hydrofobowe
+
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
Substancja
hydrofilow
a
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
Substancja
hydrofobo
wa
fosfatydyloseryna
O
C O
O
C O
COO
+
P
CH
-
CH
2
O
O
O
O
CH
2
CH
2
C
NH
3
H
Cząsteczki amfifilowe
Polarna
(hydrofilowa)
głowa
Hydrofobowe
ogonki
Zachowanie lipidów
Zachowanie lipidów
w kontakcie z wodą
w kontakcie z wodą
micela
micela
liposom
liposom
Warstwa podwójna
Warstwa podwójna
Zachowanie lipidów
Zachowanie lipidów
w kontakcie z wodą
w kontakcie z wodą