北京大学李克安化学课件(3)分配
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专论与综述化学试剂,1999,21(1),17~21;53蛋白质与有机小分子反应机理的研究33朱铿 李娜 李克安3 童沈阳(北京大学化学与分子工程学院,北京100871)摘要 评述了有机小分子与蛋白质的相互作用机理的研究结果和研究方法。
关键词 有机小分子,蛋白质,反应机理 有机小分子(除药物外)与蛋白质反应的研究主要是从蛋白质的检测深化而来的。
利用有机小分子(如考马斯亮蓝(CBB)G2250[1]、溴酚蓝(B PB)[2]等)作为光谱探针与蛋白质生色,再用光度法测定蛋白质,是蛋白质测定的主要方法。
B radfo rd[1]在研究用考马斯亮蓝G2250 (CBB G2250)测定蛋白质时发现,不同蛋白质对CBB G2250的响应程度不同。
这种现象就促使人们想进一步弄清楚染料与蛋白质的反应机理,对实验现象作出合理的解释。
有机小分子与蛋白质相互作用的研究主要集中在以下2个方面:11有机小分子与蛋白质的作用位点、相互作用力类型和有机小分子结合形态;21有机小分子与蛋白质的作用模型及结合参数(结合个数、结合常数)的求取。
从研究过的有机小分子来看,它们可分为生色探针(CBB、B PB等)和荧光探针(如82苯胺基212萘磺酸(AN S))。
本文讨论这些探针与蛋白质作用机理的研究方法。
1 有机小分子与蛋白质的作用位点、相互作用力类型和有机小分子结合形态ΞΞΞFazekas de St Gro th[3]在研究普施安亮蓝R S和考马斯亮蓝R2250(CBBR2250)时提出,染料离子是与蛋白质上的—N H+3依靠静电引力相结合的。
Sedm ark[4]也持上述观点,他在解释不同的蛋白质对CBB G2250响应不同时认为,这是由于不同的蛋白质含有—N H+3数目不同,从而导致了对染料不同的响应。
与此相对应,许多作者认为有机小分子是与蛋白质上的碱性氨基酸残基相结合的[5,6],这些碱性氨基酸残基包括赖氨酸、组氨酸、精氨酸和N端氨基。
化合价和氧化数在中学化学教学中,“化合价”和“氧化数”的概念一直在混用,虽然化合价的经典概念是对元素基本性质的描述,能反映元素的一个原子跟其它原子化合的能力,至今在有机化学中仍具有一定的实用性;但在分析氧化还原反应时并没有氧化数用起来方便,所以人们在实际使用中常常是有意或无意地用氧化数代替了化合价。
从化学发展史来看,氧化数是在化合价的概念基础上演变、分化出来的。
化合价化合价又叫原子价,是指元素形成化合物时,其一个原子倾向于跟一定数目的其它元素...........................的性质。
这一概念源自近代原子学说的基础——定组成定律。
原子结合....最初,英国化学家弗兰克兰(Edward Frankland,1825-1899)于1852年将元素的这种性质叫做“饱和能力”,德国化学家凯库勒(Friedrich August Kekulè,1829-1896)和科尔贝(Adolph Wilhelm Hermann Kolbe,1818-1884)等在1857年用“原子数”或“亲合力单位”,后来德国化学家迈尔(Julius Lothar Meyer,1830-1895)建议用“化合价”。
由于化合价的原始定义是以氢原子的化合价为1作为基准,其它元素的原子结合氢原子(或相当于氢原子)的数目只可能是1的整数倍,因此所有元素的化合价只能是整数,不可能为分数,并且无正负之分。
尤其是凯库勒明确指出有机物中的碳总是4价之后,为进一步研究有机物的组成、结构和性质奠定了重要基础。
经历近百年的变迁,在无机化学中为便于研究氧化还原反应逐渐出现了(1)正负化合价、(2)氧化数、(3)化学键数等概念。
并且在七十年代以前,正负化合价和氧化数的概念在很多情况下是混用的,而七十年代后,学科领域的研究更倾向于以氧化数作为定义氧化还原反应的主要依据。
当然,至今一些大学教科书仍习惯用铁(Ⅱ)化合物、铁(Ⅲ)化合物的方式来介绍不同价态的元素化合物。