Izoleucyna jest niezbędnym niepolarnym i obojętnym α-aminokwasem o masie cząsteczkowej 131.175 g/mol. Omówmy szczegółowo strukturę izoleucyny.
Struktura izoleucyny zawiera grupę aminową w pozycji α, która ulega protonowaniu w warunkach biologicznych. Centralny atom to sp3 zhybrydyzowany ze strukturą nieplanarną. Ten alifatyczny aminokwas można zsyntetyzować w wieloetapowej procedurze między reakcją 2-bromobutanu i malonianu dietylu.
Skoncentrujmy się na następujących tematach dotyczących polaryzacji typu izoleucyna, szeregu izomerów, rozpuszczalności z odpowiednimi wyjaśnieniami.
Jak narysować strukturę Lewisa izoleucyny?
Struktura Lewisa pokazuje niewiążące elektrony jako kropki elektronów wokół odpowiednich atomów cząsteczki. Struktura Lewisa dowolnej cząsteczki można narysować, wykonując poniższe kroki.
- Wyznaczanie elektronów walencyjnych: Atomami składowymi izoleucyny są węgiel, wodór, azot i tlen. Węgiel, azot, tlen, wodór zawierają odpowiednio cztery, pięć, sześć i jeden elektron w swojej powłoce walencyjnej.
- Znalezienie elektronów wiążących: Pięć atomów węgla tworzy główny łańcuch węglowodorowy i łączą się ze sobą wiązaniami pojedynczymi. 2 i 3 ponumerowane atomy węgla są połączone grupą aminową (NH2) i metyl (CH3) odpowiednio. 1 żaden węgiel nie jest węglem kwasu karboksylowego i jest związany z jednym atomem tlenu wiązaniem podwójnym i innym atomem tlenu (OH) wiązaniem pojedynczym.
- Znalezienie niewiążących elektronów: Spośród wszystkich atomów składowych tylko azot i tlen przenoszą elektrony niewiążące. Azot ma dwa, a tlen cztery niewiążące elektrony.
Kształt struktury izoleucyny Lewisa
Aby poznać kształt izoleucyny, należy najpierw określić hybrydyzację centralnego atomu, jak wspomniano poniżej.
Kształt struktury izoleucyny zawiera atomy węgla, które są sp3zhybrydyzowany i posiadający geometrię czworościenną. 2 żaden węgiel nie jest przyłączony do grupy aminowej i 3 żaden węgiel nie jest przyłączony do grupy metylowej.
Jeśli centralne atomy mają jakąkolwiek wolną parę, to każdy z atomów węgla nie może posiadać geometrii czworościennej zamiast posiadania sp3hybrydyzacja. Grupa aminowa jest pokazana jako wiązanie skierowane w górę, a grupa metylowa (dołączona za pomocą 3 bez atomu węgla) jest pokazana jako wiązanie skierowane w dół względem płaszczyzny papieru.
Kredytowych Image: Wikimedia Commons.
Formalny ładunek struktury izoleucyny Lewisa
Ładunek formalny, który opisano poniżej, jest indywidualnym ładunkiem niesionym przez atomy składowe. Najbardziej stabilny struktura Lewisa można ustalić na podstawie formalnej kalkulacji opłaty.
Formuła dotychczasowy ładunek formalny izoleucyny to = Całkowita liczba elektronów walencyjnych – liczba elektronów pozostaje niezwiązanych – (liczba elektronów biorących udział w tworzeniu wiązania/2)
- Ładunek formalny niesiony przez każdy atom węgla = 4 – 0 – (8/2) = 0
- Ładunek formalny każdego z dwóch atomów tlenu = 6 – 4 – (4/2) = 0
- Ładunek formalny każdego z atomów wodoru = 1 – 0 – (2/2) = 0
- Formalny ładunek azotu = 5 – 2 – (6/2) = 0
Kąt struktury izoleucyny Lewisa
Kąt wiązania, który można przewidzieć na podstawie hybrydyzacji atomu centralnego przy braku pojedynczej pary w atomie centralnym, zmierzmy się tutaj.
Połączenia kąt budowy Izoleucyny zawiera sześć atomów węglas i wszyscy mają sp3hybrydyzacji i każdy z atomów węgla ma geometrię tetraedryczną z czterema różnymi podstawnikami. Dlatego kąt wiązania powinien być prawie równy 109.50.
Jeśli atom węgla ma jakiekolwiek niewiążące elektrony lub wolną parę, kąt wiązania będzie odchylony od 109.50 (rzeczywisty kąt wiązania dowolnego sp2 atom zhybrydyzowany) ze względu na obecność pary samotna para-samotna, para samotna para-wiązanie i odpychanie para wiązanie- para wiązanie.
Reguła oktetu struktury izoleucyny Lewisa
Regułą oktetu jest posiadanie konfiguracji elektronowej w powłoce walencyjnej dowolnego atomu, jak najbardziej zewnętrzna powłoka najbliższego gazu szlachetnego zgodnie z układem okresowym. Przyjrzyjmy się temu szczegółowo w kolejnych zwrotkach.
W oktecie zasada izoleucyny struktura Lewisa, składa się z węgla, azotu, tlenu i wodoru jako uczestniczących atomów. Wszystkie z nich to pierwiastki grupy 2 z wyjątkiem wodoru. Tak więc najbliższym gazem szlachetnym z nich wszystkich jest neon mający konfigurację elektronową w powłoce walencyjnej 2s2 2p6.
Węgiel tworzy cztery wiązania z czterema atomami lub grupami podstawnikowymi. Po związaniu z czterema grupami zyskuje cztery dodatkowe elektrony w swojej powłoce walencyjnej. Teraz całkowita liczba elektronów walencyjnych wynosi osiem, co odpowiada neonowi. Tlen może wiązać dowolne dwa inne atomy lub grupy, a po utworzeniu wiązania jego powłoka walencyjna otrzyma dwa dodatkowe elektrony.
Azot może wiązać się z trzema innymi atomami, a także osiągać gaz szlachetny, taki jak konfiguracja elektronowa i oktet wypełniający. Reguła oktetu nie jest stosowana do wodoru, ale jest posłuszna duplikatowi (mający dwa elektrony na orbicie 1s jak hel).Tak więc reguła oktetu jest przestrzegana w przypadku wszystkich atomów, ponieważ wszystkie one również zyskują osiem elektronów w swojej powłoce walencyjnej.
Pojedyncze pary struktury izoleucyny Lewisa
Samotne pary to w zasadzie elektrony walencyjne, które nie biorą udziału w wiązaniu i są pokazane jako kropki elektronowe w struktura Lewisa. Porozmawiajmy o tym.
Formuła obliczania izoleucyna struktura Lewisa samotne pary to = Całkowita liczba elektronów walencyjnych – liczba związanych elektronów.
- Niewiążące elektrony atomu węgla = 4 – 4 = 0
- Niewiążące elektrony wodoru = 1 – 1 = 0
- Niewiążące elektrony tlenu = 6 – 2 = 4
- Niewiążące elektrony azotu = 5 – 3 = 2
Zatem całkowita liczba niewiążących elektronów w izoleucynie wynosi = (2×4) + (2×1) = 10
Elektrony walencyjne izoleucyny
Elektrony walencyjne są elektronami najbardziej zewnętrznych elektronów powłoki. Ze względu na większą reaktywność tych elektronów uczestniczą one w wiązaniu się z innymi atomami w cząsteczce. Wyjaśnijmy to szczegółowo.
Konfiguracja elektronowa powłoki walencyjnej węgla, azotu i wodoru to 2s2 2p2, lata 2.2 2p3 i 2s2 2p4odpowiednio. Dlatego węgiel, azot i tlen mają cztery, pięć, i sześć elektronów walencyjnych w ich odpowiednia powłoka walencyjna. Wodór jest pierwiastkiem grupy jeden i ma tylko jeden elektron.
Czy izoleucyna jest jonowa czy molekularna?
Kowalencja w dowolnym związku jest generowana przez współdzielenie elektronów, ale związek jonowy powstaje w wyniku całkowitego przeniesienia elektronów, co szczegółowo opisano poniżej.
Izoleucyna ma być związkiem molekularnym lub kowalencyjnym, ponieważ jon naładowany dodatnio i ujemnie nie może powstać po dysocjacji izoleucyny, jak każdy związek jonowy.
Dlaczego i jak izoleucyna jest związkiem molekularnym lub kowalencyjnym?
Wiązania między atomami w izoleucynie powstają w wyniku wzajemnego dzielenia się elektronami walencyjnymi każdego z atomów tworzących wiązanie. Porozmawiajmy o tym pokrótce.
Izoleucyna jest molekularna, ponieważ elektrony między atomami są wspólne przez wiązania kowalencyjne. Wiązania jonowe mogą powstać tylko wtedy, gdy elektrony są trwale przenoszone z mniej elektroujemnego atomu do bardziej elektroujemnego atomu i przyłączane przez kolumbiczną siłę przyciągania.
Nie ma ich w izoleucynie. Dlatego nie może to być związek jonowy, a raczej związek kowalencyjny lub molekularny.
Czy izoleucyna jest aromatyczna?
Związek może być aromatyczny, jeśli jest sp2 zhybrydyzowany ze strukturą planarną i cykliczną mającą (4n+2) elektrony pi. Omówmy to szczegółowo.
Izoleucyna nie jest związkiem aromatycznym ze względu na nieplanarną strukturę acykliczną i sp3 hybrydyzacja atomu centralnego (węgla).
Dlaczego i dlaczego izoleucyna nie jest związkiem aromatycznym?
Istnieją pewne cechy lub zasady aromatyczności, takie jak płaskość, sp2 hybrydyzacja, obecność (4n+2) elektronów pi o strukturze cyklicznej. Zrozummy szczegółowo ten punkt.
Ani izoleucyna nie jest planarna, ani cykliczna. Posiada długi łańcuch węglowodorowy. Nie zawiera (4n+2) liczby elektronów pi, a atomy węgla są sp3 zhybrydyzowany.
Czy jon obojnaczy izoleucyny?
Jon Zwitter definiuje się jako obecność jonów naładowanych dodatnio i ujemnie. Dowiedzmy się o tym szczegółowo.
Izoleucyna jest jonem zwitter ze względu na obecność dwóch przeciwnie naładowanych (dodatnich i ujemnych) jonów NH3+ i COO- jonowy.
Dlaczego izoleucyna jest jonem zwitter?
W większości przypadków aminokwasy mogą występować w postaci dwubiegunowej. Izoleucyna również nie jest wyjątkiem. Przy pH =7.3 tworzy zwitterjonowy jon. Wyjaśnijmy więcej na temat jonów zwitter.
Jon Zwitter jest jonem zawierającym zarówno jon dodatni, jak i ujemny w równej ilości. Zatem ładunek elektryczny netto dowolnego jonu zwitter jest zawsze zerowy. Jon ten można otrzymać poprzez przeniesienie jednego protonu z grupy COOH na NH2 grupa.
Jak izoleucyna jest jonem zwitter?
W następującym szlaku powstaje zwitterjonowy jon izoleucyny, co wyjaśniono pokrótce w poniższej zwrotce.
Atom wodoru z grupy COOH zostaje przeniesiony do NH2 zgrupuj i zrób to NH3+ a grupa COOH zostaje zmieniona na COO-.
Czy izoleucyna jest hydrofobowa czy hydrofilowa?
Hydrofobowość definiuje się jako odpychanie od wody cząsteczka czy hydrofilowość to przyciąganie do cząsteczek wody. Omówmy to szczegółowo.
Izoleucyna zawsze będzie hydrofobowa, a nie hydrofilowa ze względu na odpychającą tendencję do cząsteczki wody.
Dlaczego izoleucyna ma charakter hydrofobowy?
Hydrofobowość to tendencja do unikania cząsteczek wody. Powód hydrofobowości omówiono poniżej.
Charakter hydrofobowy i hydrofilowy zależy od obecności hydrofobowej grupy alkilowej i hydrofilowej grupy polarnej. W zależności od struktury, izoleucyna ma charakter hydrofobowy, ponieważ grupa alkilowa jest duża i nie może być rozpuszczalna w wodzie.
Jak izoleucyna ma hydrofobowy charakter?
Można to wyjaśnić poniżej przez charakterystyka grupy alkilowej obecnej w strukturze izoleucyny.
Ta grupa alkilowa nie może tworzyć żadnych wiązań wodorowych z rozpuszczalnikiem polarnym, dzięki czemu pozostaje nierozpuszczalna i wykazuje hydrofobowość.
Czy izoleucyna jest ketogenna czy glukogenna?
Prekursor glukozy tworzy się glukogeniczny, a prekursor ketonu powstaje z aminokwasów ketogennych, które są szczegółowo wymienione poniżej.
Izoleucyna jest aminokwasem glukogennym i ketogennym ponieważ zarówno prekursor ketonu, jak i glukozy powstaje z izoleucyny.
Dlaczego i jak izoleucyna jest aminokwasem ketogennym i glukogennym?
Niektóre aminokwasy mogą być glukogeniczne lub ketogeniczne, jak izoleucyna, fenyloalanina, treonina, tryptofan i tyrozyna. Rozwiążmy te dwa terminy dla izoleucyny.
Mogą tworzyć zarówno prekursory glukozy, jak i ketonów. Aminokwasy glukogenne mogą zostać przekształcone w glukozę w procesie glukogenezy, a aminokwasy ketogenne to te, które mogą być bezpośrednio degradowane do acetylo-CoA, prekursora ketonu.
Czy izoleucyna jest kwaśna czy zasadowa?
Kwasowość i zasadowość dowolnego aminokwasu zależy od liczby grup aminowych i karboksylowych. W zależności od struktury, poniżej opisano, czy izoleucyna jest zasadowa, kwaśna czy obojętna.
Ponieważ zawiera równą ilość COOH i NH2 w swojej strukturze. Dlatego jest aminokwasem obojętnym. Izoelektryczne pH izoleucyny wynosi 7.3 (pH neutralne).
Dlaczego i jak izoleucyna jest neutralna?
Obserwowany jest neutralny charakter każdego aminokwasu ze względu na obecność równej liczby grup aminowych i karboksylowych. Dowiedzmy się, jak to jest neutralne.
Izoleucyna jest neutralna, ponieważ zawiera równą ilość COOH i NH2 Grupa. Jeżeli liczba grup aminowych jest większa niż liczba grup COOH, to aminokwas uważa się za zasadowy, a jeśli liczba grup COOH przekracza NH2 grupy, wtedy aminokwas będzie nazywany aminokwasem kwasowym.
Dostępne są trzy aminokwasy, takie jak:
- Aminokwas kwaśny
- Aminokwas zasadowy
- Aminokwas obojętny
Czy izoleucyna jest polarna?
O polaryzacji może zadecydować wielkość grupy alkilowej obecnej w dowolnej cząsteczce. Dowiedzmy się, dlaczego izoleucyna jest polarna lub niepolarna.
Izoleucyna jest niepolarna i nierozpuszczalna w wodzie ze względu na obecność dużej masywnej grupy alkilowej.
Dlaczego i jak izoleucyna jest niepolarna?
Grupa alkilowa izoleucyny jest głównym powodem, dla którego jest niepolarna i została opisana poniżej.
Izoleucyna jest niepolarna, ponieważ ma dużą grupę alkilową. Polarność aminokwasu zależy od wielkości grupy alkilowej, ponieważ grupy alkilowe mają na ogół charakter hydrofobowy.
W przypadku dużej masywnej grupy alkilowej nie może pozwolić, aby cała cząsteczka była rozpuszczalna w wodzie. Tylko związki polarne mogą być rozpuszczalne w wodzie ze względu na ich ten sam charakter (polarno-polarny).
Czy izoleucyna jest chiralna?
Chiralność można określić na podstawie struktury, a także obecności atomów lub grup podstawnikowych. Następnie możemy skomentować chiralność izoleucyny. Porozmawiajmy o tym.
Izoleucyna jest zdecydowanie chiralna związek posiadający cztery różne podstawniki z dwoma centrami chiralnymi.
Dlaczego i jak izoleucyna jest chiralna?
Atom węgla może być chiralny, jeśli cztery otaczające go grupy podstawnikowe będą różne. Zbadajmy, dlaczego izoleucyna jest chiralna.
Izoleucyna jest chiralna, ponieważ zawiera cztery różne atomy podstawników wokół centralnego atomu. W izoleucynie drugi węgiel jest chiralny, ponieważ ma cztery różne atomy lub grupy, NH2, COOH, grupa alkilowa, wodór wokół niego.
Poza tym trzeci węgiel jest również chiralny, ponieważ zawiera wokół niego cztery różne grupy.
Czy izoleucyna jest niezbędnym aminokwasem?
Podstawowa koncepcja aminokwasu egzogennego została wyjaśniona poniżej.
Izoleucyna jest zdecydowanie niezbędnym aminokwasem ponieważ w naszym organizmie nie jest możliwa synteza izoleucyny.
Dlaczego i jak izoleucyna jest niezbędnym aminokwasem?
Aminokwasy egzogenne, o których mowa poniżej, to takie, których żywy organizm nie potrafi syntetyzować i które powinny być pobierane z zewnątrz poprzez różne pokarmy,
Istnieje dziewięć niezbędnych aminokwasów, a jednym z nich jest izoleucyna. Jest bardzo ważny dla budowania tkanki mięśniowej. Wymagana ilość izoleucyny dla dorosłego żywego organizmu wynosi 20 mg dziennie.
Czy izoleucyna jest polimerem?
Polimery powstają przez dodanie takich samych lub różnych jednostek monomerycznych. Porozmawiajmy o tym, czy izoleucyna jest polimerem, czy nie.
W pewnym momencie izoleucyna nie jest polimerem, jest obecny jako cząsteczka monomeru.
Dlaczego i dlaczego izoleucyna nie jest polimerem?
Opisuje to, czy izoleucyna jest polimerem, czy nie, co zostało szczegółowo wyjaśnione.
Występuje jako monomer. Aminokwasy mogą występować jako monomer. Duża ilość aminokwasów tworzy białko makrocząsteczkowe w procesie kondensacji (eliminacja cząsteczki wody).
Czy izoleucyna ma izomery?
Izomery mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale z innym układem cząsteczkowym. Poniższa strofa mówi o tym, czy izoleucyna ma jakieś izomery, czy nie.
Zdecydowanie dostępne są cztery izomery dla struktury izoleucyny ze względu na posiadanie dwóch centrów chiralnych.
Dlaczego i jak izoleucyna ma izomery?
Liczba izomerów zależy od liczby chiralnych atomów węgla obecnych w cząsteczce. Wyjaśnijmy to szczegółowo.
Izoleucyna zawiera cztery izomery, ponieważ ma w sumie dwa atomy węgla (2 i 3 numerowane atomy węgla). Do określenia liczby izomerów stosuje się wzór. Liczba izomerów = 2n [n = liczba chiralnych atomów węgla]. Dlatego całkowita liczba izomerów izoleucyny wynosi 22 = 4.
Wnioski
Z powyższego artykułu można wywnioskować, że izoleucyna jest aminokwasem egzogennym, który ma charakter hydrofobowy i niepolarny. Może występować w dwóch izomerach (d i l), które mogą obracać płaszczyznę światła spolaryzowanego.
Cześć,
Nazywam się Aditi Ray i jestem MŚP z branży chemicznej na tej platformie. Ukończyłem studia z chemii na Uniwersytecie w Kalkucie oraz studia podyplomowe na Uniwersytecie Techno India ze specjalizacją w chemii nieorganicznej. Bardzo się cieszę, że jestem częścią rodziny Lambdageeks i chciałbym w prosty sposób wyjaśnić temat.
Połączmy się przez LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202