Sintesi Lo stadio successivo, e probabilmente finale (perché finale, vedremo più avanti) di tutto il pensiero politico occidentale, è associato alla dialettica di Hegel. Nella logica in generale, dice Hegel, il significato della parola “singolarità” è conosciuto solo in relazione alla “qualità” e alla “molteplicità”"

Nel metabolismo del corpo il ruolo principale spetta alle proteine ​​e agli acidi nucleici.

Le sostanze proteiche costituiscono la base di tutte le strutture cellulari vitali, hanno una reattività insolitamente elevata e sono dotate di funzioni catalitiche.

Acidi nucleici fanno parte di l'organismo più importante cellule: nuclei, nonché citoplasma, ribosomi, mitocondri, ecc. Gli acidi nucleici svolgono un ruolo importante e primario nell'ereditarietà, nella variabilità del corpo e nella sintesi proteica.

Piano di sintesi la proteina è immagazzinata nel nucleo della cellula e sintesi diretta avviene all'esterno del nucleo, quindi è necessario aiuto per consegnare il piano codificato dal nucleo al sito di sintesi. come questo aiuto reso da molecole di RNA.

Il processo inizia nel nucleo cellulare: parte della “scala” del DNA si srotola e si apre. Grazie a ciò, le lettere dell’RNA formano legami con le lettere del DNA aperte di uno dei filamenti del DNA. L'enzima trasferisce le lettere dell'RNA per unirle in un filamento. È così che le lettere del DNA vengono “riscritte” nelle lettere dell’RNA. La catena di RNA appena formata viene separata e la “scala” del DNA si attorciglia nuovamente.

Dopo ulteriori modifiche, questo tipo di RNA codificato è completo.

RNA esce dal nucleo e va al sito della sintesi proteica, dove vengono decifrate le lettere dell'RNA. Ciascun insieme di tre lettere di RNA forma una "parola" che rappresenta un amminoacido specifico.

Un altro tipo di RNA trova questo amminoacido, lo cattura con l'aiuto di un enzima e lo consegna al sito di sintesi proteica. Man mano che il messaggio dell'RNA viene letto e tradotto, la catena di aminoacidi cresce. Questa catena si attorciglia e si piega in una forma unica, creando un tipo di proteina.
Anche il processo di ripiegamento delle proteine ​​è notevole: utilizzare un computer per calcolare tutte le possibilità di ripiegamento di una proteina di dimensioni medie composta da 100 aminoacidi richiederebbe 10 27 anni. E non ci vuole più di un secondo per formare una catena di 20 aminoacidi nel corpo - e questo processo avviene continuamente in tutte le cellule del corpo.

Geni, codice genetico e sue proprietà.

Sulla Terra vivono circa 7 miliardi di persone. A parte le 25-30 milioni di coppie di gemelli identici, geneticamente tutte le persone sono diverse: ognuno è unico, ha caratteristiche ereditarie, tratti caratteriali, abilità e temperamento unici.

Queste differenze sono spiegate differenze nei genotipi- insiemi di geni dell'organismo; Ognuno è unico. Le caratteristiche genetiche di un particolare organismo sono incarnate nelle proteine- pertanto, la struttura della proteina di una persona differisce, anche se di poco, dalla proteina di un'altra persona.

Non significa che non esistono due persone che abbiano esattamente le stesse proteine. Le proteine ​​che svolgono le stesse funzioni possono essere identiche o differire solo leggermente l'una dall'altra per uno o due aminoacidi. Ma non esistono persone sulla Terra (ad eccezione dei gemelli identici) che abbiano tutte le stesse proteine.

Informazioni sulla struttura primaria delle proteine codificato come una sequenza di nucleotidi in una sezione di una molecola di DNA - gene – un'unità di informazione ereditaria di un organismo. Ogni molecola di DNA contiene molti geni. L'insieme di tutti i geni di un organismo lo costituisce genotipo .

La codifica delle informazioni ereditarie avviene utilizzando codice genetico , che è universale per tutti gli organismi e differisce solo nell'alternanza di nucleotidi che formano geni e codificano proteine ​​di organismi specifici.

Codice genetico comprende triplette di nucleotidi Il DNA si combina in modi diversi sequenze(AAT, GCA, ACG, TGC, ecc.), ciascuno dei quali codifica uno specifico amminoacido(che sarà integrato nella catena polipeptidica).

Aminoacidi 20, UN opportunità per combinazioni di quattro nucleotidi in gruppi di tre – 64 quattro nucleotidi sono sufficienti per codificare 20 aminoacidi

Ecco perché un amminoacido può essere codificato diverse terzine.

Alcune triplette non codificano affatto gli amminoacidi, ma Lancia O fermate biosintesi delle proteine.

In realtà il codice conta sequenza di nucleotidi in una molecola di mRNA, Perché rimuove le informazioni dal DNA (process trascrizioni) e lo traduce in una sequenza di aminoacidi nelle molecole delle proteine ​​sintetizzate (il processo trasmissioni).

La composizione dell'mRNA comprende nucleotidi ACGU, le cui triplette sono chiamate codoni: la tripletta sul DNA CGT sull'mRNA diventerà una tripletta GCA, e la tripletta DNA AAG diventerà una tripletta UUC.

Esattamente codoni dell'mRNA il codice genetico si riflette nel record.

Così, codice genetico - un sistema registrazione delle informazioni ereditarie nelle molecole di acido nucleico sotto forma di una sequenza di nucleotidi. Codice genetico basato sull'uso di un alfabeto composto da sole quattro lettere-nucleotidi, diverse per basi azotate: A, T, G, C.

Proprietà fondamentali del codice genetico :

1. Il codice genetico è tripletta. Una tripletta (codone) è una sequenza di tre nucleotidi che codificano un amminoacido. Poiché le proteine ​​contengono 20 aminoacidi, è ovvio che ciascuna di esse non può essere codificata da un nucleotide (poiché ci sono solo quattro tipi di nucleotidi nel DNA, in questo caso 16 aminoacidi rimangono non codificati). Anche due nucleotidi non sono sufficienti per codificare gli amminoacidi, poiché in questo caso possono essere codificati solo 16 amminoacidi. Significa, numero più piccolo numero di nucleotidi che codificano per un amminoacido è pari a tre. (In questo caso, il numero di possibili triplette nucleotidiche è 4 3 = 64).

2. Ridondanza (degenerazione) Il codice è una conseguenza della sua natura di tripletta e significa che un amminoacido può essere codificato da diverse triplette (poiché ci sono 20 amminoacidi e 64 triplette), ad eccezione della metionina e del triptofano, che sono codificati da una sola tripletta. Inoltre, alcune triplette svolgono funzioni specifiche: nella molecola dell'mRNA le triplette UAA, UAG, UGA sono codoni di stop, cioè segnali di stop che fermano la sintesi della catena polipeptidica. La tripletta corrispondente alla metionina (AUG), situata all'inizio della catena del DNA, non codifica per un amminoacido, ma svolge la funzione di inizio (eccitazione) della lettura.

3. Insieme alla ridondanza, il codice ha la proprietà univocità: Ogni codone corrisponde a un solo amminoacido specifico.

4. Il codice è collineare, quelli. la sequenza dei nucleotidi in un gene corrisponde esattamente alla sequenza degli aminoacidi in una proteina.

5. Il codice genetico non è sovrapposto e compatto, cioè non contiene “segni di punteggiatura”. Ciò significa che il processo di lettura non ammette la possibilità di sovrapposizione di colonne (triplette), e, a partire da un certo codone, la lettura procede ininterrottamente, tripletta dopo tripletta, fino ai segnali di stop ( codoni di arresto).

6. Il codice genetico è universale, cioè, i geni nucleari di tutti gli organismi codificano le informazioni sulle proteine ​​allo stesso modo, indipendentemente dal livello di organizzazione e dalla posizione sistematica di questi organismi.

Esistere tabelle di codici genetici per decodificare i codoni dell'mRNA e costruire catene di molecole proteiche.

Reazioni di sintesi del modello.

Reazioni sconosciute nella natura inanimata si verificano nei sistemi viventi - reazioni sintesi della matrice .

Il termine "matrice""in tecnologia indicano uno stampo utilizzato per la fusione di monete, medaglie e caratteri tipografici: il metallo indurito riproduce esattamente tutti i dettagli dello stampo utilizzato per la fusione. Sintesi della matrice assomiglia alla fusione su una matrice: nuove molecole vengono sintetizzate esattamente secondo il piano stabilito nella struttura delle molecole esistenti.

Il principio della matrice mente al centro le più importanti reazioni di sintesi della cellula, come la sintesi degli acidi nucleici e delle proteine. Queste reazioni garantiscono la sequenza esatta e strettamente specifica delle unità monomeriche nei polimeri sintetizzati.

C’è un’azione direzionale in corso qui. trascinando i monomeri in una posizione specifica cellule - in molecole che fungono da matrice in cui avviene la reazione. Se tali reazioni avvenissero a seguito di collisioni casuali di molecole, procederebbero con una lentezza infinita. La sintesi di molecole complesse basata sul principio del modello viene eseguita in modo rapido e accurato.

Il ruolo della matrice le macromolecole degli acidi nucleici DNA o RNA partecipano alle reazioni della matrice.

Molecole monomeriche da cui viene sintetizzato il polimero - nucleotidi o amminoacidi - secondo il principio di complementarità, si trovano e fissati sulla matrice in un ordine rigorosamente definito e specificato.

Poi succede "reticolazione" di unità monomeriche in una catena polimerica, ed il polimero finito viene scaricato dalla matrice.

Dopo di che la matrice è pronta all’assemblaggio di una nuova molecola polimerica. È chiaro che come su un dato stampo si può colare una sola moneta o una sola lettera, così su una data molecola della matrice si può “assemblare” un solo polimero.

Tipo di reazione della matrice- una caratteristica specifica della chimica dei sistemi viventi. Sono la base della proprietà fondamentale di tutti gli esseri viventi: i suoi capacità di riprodurre i propri simili.

A Reazioni di sintesi della matrice includere:

1. Replicazione del DNA - il processo di autoduplicazione di una molecola di DNA, effettuato sotto il controllo di enzimi. Su ciascuno dei filamenti di DNA formati dopo la rottura dei legami idrogeno, viene sintetizzato un filamento di DNA figlia con la partecipazione dell'enzima DNA polimerasi. Il materiale per la sintesi sono i nucleotidi liberi presenti nel citoplasma delle cellule.

Il significato biologico della replicazione risiede nel trasferimento accurato dell'informazione ereditaria dalla molecola madre alle molecole figlie, che normalmente avviene durante la divisione delle cellule somatiche.

Una molecola di DNA è costituita da due filamenti complementari. Queste catene sono tenute insieme da deboli legami idrogeno che possono essere spezzati dagli enzimi.

La molecola è capace di autoduplicarsi (replicarsi) e su ciascuna vecchia metà della molecola viene sintetizzata una nuova metà.

Inoltre, una molecola di mRNA può essere sintetizzata su una molecola di DNA, che poi trasferisce le informazioni ricevute dal DNA al sito di sintesi proteica.

Il trasferimento delle informazioni e la sintesi proteica procedono secondo un principio a matrice, paragonabile al funzionamento di una macchina da stampa in una tipografia. Le informazioni dal DNA vengono copiate molte volte. Se si verificano errori durante la copia, verranno ripetuti in tutte le copie successive.

È vero, alcuni errori durante la copia delle informazioni con una molecola di DNA possono essere corretti: viene chiamato il processo di eliminazione degli errori risarcimento. La prima delle reazioni nel processo di trasferimento delle informazioni è la replicazione della molecola di DNA e la sintesi di nuove catene di DNA.

2. trascrizione – sintesi di i-RNA sul DNA, il processo di rimozione delle informazioni da una molecola di DNA, sintetizzata su di essa da una molecola di i-RNA.

L'I-RNA è costituito da un'unica catena ed è sintetizzato sul DNA secondo la regola della complementarità con la partecipazione di un enzima che attiva l'inizio e la fine della sintesi della molecola di i-RNA.

La molecola di mRNA finita entra nel citoplasma sui ribosomi, dove avviene la sintesi delle catene polipeptidiche.

3. trasmissione - sintesi proteica mediante mRNA; il processo di traduzione dell'informazione contenuta nella sequenza nucleotidica dell'mRNA nella sequenza di aminoacidi nel polipeptide.

4 .sintesi di RNA o DNA da virus a RNA

La sequenza delle reazioni della matrice durante la biosintesi delle proteine ​​può essere rappresentata come schema:

Così, biosintesi delle proteine- questo è uno dei tipi di scambio plastico, durante il quale le informazioni ereditarie codificate nei geni del DNA vengono implementate in una sequenza specifica di aminoacidi nelle molecole proteiche.

Le molecole proteiche sono essenzialmente catene polipeptidiche costituiti da singoli amminoacidi. Ma gli aminoacidi non sono abbastanza attivi da combinarsi tra loro da soli. Pertanto, prima di combinarsi tra loro e formare una molecola proteica, gli amminoacidi devono attivare. Questa attivazione avviene sotto l'azione di enzimi speciali.

Come risultato dell'attivazione, l'amminoacido diventa più labile e sotto l'influenza dello stesso enzima si lega al tRNA. Ogni amminoacido corrisponde strettamente tRNA specifico, Quale trova il “suo” amminoacido e trasferimenti nel ribosoma.

Di conseguenza, diversi amminoacidi attivati ​​legati ai loro tRNA. Il ribosoma è come trasportatore per assemblare una catena proteica dai vari amminoacidi che le vengono forniti.

Contemporaneamente al t-RNA, su cui “si trova” il suo stesso amminoacido “ segnale" dal DNA contenuto nel nucleo. In base a questo segnale, l'una o l'altra proteina viene sintetizzata nel ribosoma.

L'influenza direttrice del DNA sulla sintesi proteica non viene effettuata direttamente, ma con l'aiuto di un intermediario speciale - matrice O RNA messaggero (m-RNA O i-RNA), Quale sintetizzato nel nucleo influenzato dal DNA, quindi la sua composizione riflette la composizione del DNA. La molecola di RNA è come un calco della forma del DNA. L'mRNA sintetizzato entra nel ribosoma e, per così dire, lo trasferisce a questa struttura piano- in quale ordine devono essere combinati tra loro gli amminoacidi attivati ​​che entrano nel ribosoma affinché venga sintetizzata una specifica proteina? Altrimenti, l'informazione genetica codificata nel DNA viene trasferita all'mRNA e poi alle proteine.

La molecola di mRNA entra nel ribosoma e punti suo. Viene determinato quel segmento che si trova attualmente nel ribosoma codone (tripletto), interagisce in modo del tutto specifico con quelli che gli sono strutturalmente simili tripletta (anticodone) nell'RNA di trasferimento, che ha portato l'amminoacido nel ribosoma.

Trasferisci l'RNA con il suo amminoacido si adatta a uno specifico codone dell'mRNA e si collega con lui; alla regione vicina dell’mRNA a cui è attaccato un altro tRNA un altro amminoacido e così via fino a leggere l'intera catena dell'i-RNA, fino a quando tutti gli amminoacidi si riducono nell'ordine appropriato, formando una molecola proteica.

E il tRNA a cui ha consegnato l'amminoacido area specifica catena polipeptidica, liberato dal suo amminoacido ed esce dal ribosoma.

Poi ancora nel citoplasma l'amminoacido desiderato può unirsi ad esso, e ancora trasferirà nel ribosoma.

Nel processo di sintesi proteica, non uno, ma diversi ribosomi sono coinvolti contemporaneamente: i poliribosomi.

Le fasi principali del trasferimento di informazioni genetiche:

sintesi sul DNA come modello di mRNA (trascrizione)

sintesi di una catena polipeptidica nei ribosomi secondo il programma contenuto nell'mRNA (traduzione).

Le fasi sono universali per tutti gli esseri viventi, ma le relazioni temporali e spaziali di questi processi differiscono nei pro- e negli eucarioti.

U eucarioti trascrizione e traduzione sono strettamente separate nello spazio e nel tempo: nel nucleo avviene la sintesi dei vari RNA, dopodiché le molecole di RNA devono lasciare il nucleo attraversando la membrana nucleare. Gli RNA vengono poi trasportati nel citoplasma al sito di sintesi proteica: i ribosomi. Solo dopo arriva la fase successiva: la trasmissione.

Nei procarioti la trascrizione e la traduzione avvengono simultaneamente.

Così,

il luogo di sintesi delle proteine ​​e di tutti gli enzimi nella cellula sono i ribosomi - è come "fabbriche" proteina, come un'officina di assemblaggio, dove vengono forniti tutti i materiali necessari per assemblare la catena polipeptidica proteica dagli aminoacidi. Natura della proteina sintetizzata dipende dalla struttura dell'i-RNA, dall'ordine di disposizione dei nucleoidi al suo interno, e la struttura dell'i-RNA riflette la struttura del DNA, così che, in definitiva, la struttura specifica di una proteina, cioè l'ordine di disposizione dei vari amminoacidi in esso contenuti, dipende dall'ordine di disposizione dei nucleoidi nel DNA, dalla struttura del DNA.

La teoria dichiarata della biosintesi delle proteine ​​si chiama teoria delle matrici. Matrice di questa teoria chiamato perché che gli acidi nucleici svolgono il ruolo di matrici in cui sono registrate tutte le informazioni riguardanti la sequenza dei residui aminoacidici in una molecola proteica.

Creazione di una teoria della matrice della biosintesi proteica e decodifica del codice degli aminoacidiè il più grande risultato scientifico del 20° secolo, il passo più importante verso la delucidazione meccanismo molecolare eredità.

Incarichi tematici

A1. Quale affermazione è falsa?

1) il codice genetico è universale

2) il codice genetico è degenerato

3) il codice genetico è individuale

4) il codice genetico è tripletta

A2. Una tripletta di DNA codifica:

1) sequenza di aminoacidi in una proteina

2) un segno di un organismo

3) un amminoacido

4) diversi amminoacidi

A3. "Segni di punteggiatura" del codice genetico

1) innescare la sintesi proteica

2) fermare la sintesi proteica

3) codificano per alcune proteine

4) codificano un gruppo di amminoacidi

A4. Se in una rana l'amminoacido VALINA è codificato dalla tripletta GUU, nel cane questo amminoacido può essere codificato da triplette:

1) GUA e GUG

2) UTC e UCA

3) TsUT e TsUA

4) UAG e UGA

A5. La sintesi proteica è attualmente completata

1) riconoscimento del codone da parte dell'anticodone

2) ingresso dell'mRNA nei ribosomi

3) la comparsa di un “segno di punteggiatura” sul ribosoma

4) unione di un amminoacido al t-RNA

A6. Indicare una coppia di cellule in cui una persona contiene informazioni genetiche diverse?

1) cellule del fegato e dello stomaco

2) neurone e leucocita

3) cellule muscolari e ossee

4) cellula della lingua e uovo

A7. Funzione dell'mRNA nel processo di biosintesi

1) conservazione delle informazioni ereditarie

2) trasporto degli amminoacidi ai ribosomi

3) trasferimento di informazioni ai ribosomi

4) accelerazione del processo di biosintesi

A8. L'anticodone del tRNA è costituito da nucleotidi UCG. Quale tripletta di DNA gli è complementare?

2. Reazioni chimiche, in cui la struttura del monomolecolare risultante composto organico e (o) viene determinata la cinetica del processo (la cosiddetta sintesi del modello).

L'atomo può far parte di un composto complesso ed eseguire la sintesi della matrice varie funzioni. Coordina le molecole e quindi orienta i loro frammenti reagenti (il cosiddetto effetto cinetico nella sintesi della matrice); in questo caso la formazione del prodotto target senza la partecipazione di un atomo alla reazione non avviene affatto. Un atomo può complessare solo uno dei prodotti finali che si formano nella reazione di equilibrio (il cosiddetto effetto termodinamico nella sintesi di matrice); la formazione del prodotto target può avvenire in assenza di metallo, tuttavia, sotto l'influenza di quest'ultimo, la resa della reazione aumenta in modo significativo. Spesso entrambi questi meccanismi si verificano contemporaneamente. Sono noti casi in cui si verifica una reazione di equilibrio nella fase di formazione di un prodotto intermedio. Quest'ultimo è fissato sotto forma di un complesso metallico e l'ulteriore trasformazione avviene in modo specifico (il cosiddetto effetto di equilibrio nella sintesi della matrice). Sono possibili anche altri meccanismi di sintesi della matrice.

La sintesi del modello è comunemente usata per la sintesi di composti ciclici. Un tipico esempio di sintesi della matrice è la produzione di corrina (una sostanza intermedia nella sintesi della vitamina B 12) dal composto. IO:

In assenza di Co, il composto I si trasforma prevalentemente in endo-isomero, che è inutile per ulteriori sintesi. Quello giusto eso- la struttura (I) viene fissata per ottenere il composto complesso (II). La presenza dell'atomo di Co nel complesso (è necessario anche nella vitamina B 12) determina la vicinanza spaziale dei gruppi tiometil e metilene, che è di fondamentale importanza per la formazione del ciclo corrina (III).

La sintesi della matrice degli eteri corona in presenza di ioni di metalli alcalini o alcalino terrosi (M) ha acquisito importanza. L'effetto matrice degli ioni Mn+ è dovuto alla loro capacità di riorganizzare la struttura spaziale della molecola del reagente a catena aperta in una configurazione conveniente per la chiusura del ciclo. Ciò garantisce una maggiore forza dei legami di coordinazione nello stato di transizione rispetto al complesso Mn+ con una molecola a catena aperta. Appare un precursore diretto del complesso macrociclico, in cui esiste una corrispondenza tra il diametro Mn+ e la dimensione della cavità del macrociclo.

Gli ioni metallici le cui dimensioni sono minori o maggiori di una certa dimensione (diverse per i diversi composti) potrebbero non essere inclusi nella cavità di coordinazione del macrociclo finale dopo la sintesi della matrice. Pertanto, quando il furano viene condensato con acetone in un ambiente acido privo di ioni, si forma un polimero con struttura lineare; la resa del tetramero ciclico IV è trascurabile. In presenza di LiClO4, la resa del prodotto lineare diminuisce drasticamente e la formazione del macroeterociclo IV diventa la direzione principale:

In tali reazioni, il legame del catione con agenti complessanti estranei e più forti, come gli eteri corona, blocca la sintesi dello stampo.

Se, al termine della sintesi della matrice, lo ione non si allontana spontaneamente e il legante risultante può in linea di principio esistere in forma libera, sorge il compito di demetallizzazione del prodotto. Ciò si ottiene grazie all'azione di acidi, reagenti che legano specificamente i metalli (i cianuri legano Ni, O-fenantrolina - Fe). A volte la demetallizzazione viene effettuata riducendo la capacità di coordinazione modificandone la valenza mediante l'ossido-riduzione. reazioni.

Di fondamentale importanza sono i casi in cui si forma un prodotto, il coordinamento. il cui legame con lo ione è più debole del legame di questo ione con i reagenti originali. Il prodotto quindi “scivola via” facilmente dallo ione metallico; i reagenti iniziali formano con il metallo un nuovo complesso, identico a quello originale. Tra queste reazioni c'è la ciclooligomerizzazione dell'acetilene sotto l'azione di Ni(CN) 2. Il numero di atomi di C nell'anello risultante dipende dal numero di molecole di acetilene coordinate all'atomo di Ni e dalla loro posizione relativa. Se si forma un complesso V ottaedrico a sei coordinate, in cui 4 siti di coordinazione sono occupati da acetilene legato a p, si forma un cicloottatetraene:

Se nel mezzo di reazione è presente PPh 3 si forma il complesso VI, in cui rimangono solo 3 posti liberi per la quota di acetilene; il prodotto finale della ciclizzazione è il benzene.

In questo caso, la struttura del polimero risultante e (o) la cinetica del processo sono determinate da altre macromolecole (matrici) situate direttamente. contatto con molecole di uno o più. monomeri e catene in crescita. Esempio M. s. nella natura vivente - la sintesi di acidi nucleici e proteine, in cui il ruolo della matrice è svolto da DNA e RNA, e la composizione e l'ordine di alternanza dei collegamenti nella catena crescente (figlia) sono determinati in modo univoco dalla composizione e struttura della matrice. Il termine "M. s." solitamente utilizzato quando si descrive la sintesi di acidi nucleici e proteine ​​e quando si considerano metodi per produrre altri polimeri, vengono utilizzati termini come polireazioni della matrice e policondensazione. Tale M. s. implementato soggetto a sostanze chimiche e sterico. corrispondenza (complementarità) dei monomeri e della catena in crescita, da un lato, e della matrice, dall'altro; in questo caso, gli atti elementari vengono eseguiti tra monomeri e macromolecole in crescita (così come oligomeri - durante la policondensazione della matrice) associate alla matrice. Di solito, gli oligomeri sono legati in modo reversibile alla matrice con forze intermolecolari piuttosto deboli. interazione - elettrostatico, donatore-accettore, ecc. Le catene figlie sono associate quasi irreversibilmente alla matrice (“riconoscono” la matrice) solo dopo aver raggiunto una certa lunghezza, a seconda dell'energia di interazione. tra gli anelli della matrice e la catena figlia. Il “riconoscimento” della matrice da parte di una catena in crescita è una fase necessaria della SM; le catene figlie contengono quasi sempre uno o più frammenti formati dal meccanismo “ordinario”, cioè senza l’influenza della matrice. Velocità M.s. può essere maggiore, minore o uguale alla velocità del processo in assenza di matrice (effetto matrice cinetica). L'effetto matrice strutturale si manifesta nella capacità della matrice di influenzare la lunghezza e le proprietà chimiche. la struttura delle catene figlie (compresa la loro struttura sterica), e se in M. s. sono coinvolti due o più monomeri: ciò influisce anche sulla composizione del copolimero e sul metodo di alternanza delle unità. Metodo M.s. Ottenere complessi polimero-polimero, aventi una struttura più ordinata rispetto ai policomplessi sintetizzati semplicemente miscelando soluzioni polimeriche, nonché ai policomplessi che non possono essere ottenuti da polimeri già pronti a causa dell'insolubilità di uno di essi. SM. - un metodo promettente per la produzione di nuovi materiali polimerici. Il termine "M. s." solitamente utilizzato quando si descrive la sintesi di acidi nucleici e proteine ​​e quando si considerano metodi per produrre altri polimeri, vengono utilizzati termini come polireazioni della matrice e policondensazione. Illuminato.: Kabanov V. A., Papisov I. M., "Composti ad alto peso molecolare", ser. A, 1979, vol.21, n.2, pag. 243-81; Dipinto di O. V. [et al.], "DANURSS", 1984, v. 275, n. 3, p. 657-60; Litmanovich A. A., Markov S. V., Papisov I. M., “Composti ad alto peso molecolare”, ser. A, 1986, vol. 28, n. 6, pag. 1271-78; Ferguson J., Al-Alawi S., Graumayen R., "European Polymer Journall", 1983, v. 19, n.6, pag. 475-80; Połowinski S., "J. Polymer. Sci.", Edizione di chimica dei polimeri, 1984, v. 22, n. 11, pag. 2887-94. I. M. Papisov.
2. Chimica. r-zioni, in cui la struttura dell'org monomolecolare risultante. conn. e (o) la cinetica del processo è determinata dall'atomo di metallo (il cosiddetto). L'atomo di metallo può far parte di un composto complesso. ed esibirsi in M. s. diff. funzioni. Coordina le molecole e quindi orienta i loro frammenti reagenti (il cosiddetto effetto cinetico nella SM); in questo caso, la formazione del prodotto target senza la partecipazione di un atomo di metallo alla reazione non avviene affatto. Un atomo di metallo può legare in un complesso solo uno dei prodotti finali che si formano in una soluzione di equilibrio (il cosiddetto effetto termodinamico nella MS); la formazione del prodotto target può avvenire in assenza di metallo, tuttavia, sotto l'influenza di quest'ultimo, la resa della soluzione aumenta in modo significativo. Spesso entrambi questi meccanismi si verificano contemporaneamente. Sono noti casi in cui la regolazione dell'equilibrio avviene nella fase di formazione degli intermedi. Prodotto. Quest'ultimo è fissato sotto forma di un complesso metallico e si trasforma ulteriormente. va nello specifico. modo (il cosiddetto effetto equilibrio nella SM). Sono possibili anche altri meccanismi di M. s. SM. solitamente utilizzato per la sintesi di ciclici. connessioni. Un tipico esempio di M. s. - ottenere dal composto la corrina (intermedio nella sintesi della vitamina B 12). IO:

In assenza di Co conn. passo oltre V endo-isomero, che è inutile per ulteriori sintesi. Quello giusto eso- la struttura (I) viene fissata per ottenere il composto complesso (II). La presenza dell'atomo di Co nel complesso (è necessario anche nella vitamina B 12) determina gli spazi. avvicinando i gruppi tiometile e metilene, che è di fondamentale importanza per la formazione dell'anello corrin (III). M.s. acquisì importanza. eteri corona presenti. ioni alcalini o alcalino-terrosi. metalli (M). L'effetto matrice degli ioni M n+ è dovuto alla loro capacità di riorganizzare gli spazi. struttura della molecola di un reagente a catena aperta in una configurazione conveniente per chiudere il ciclo. Ciò garantisce un maggiore coordinamento. legami nello stato di transizione che nel complesso M n+ con una molecola a catena aperta. Appare un diretto predecessore del macrociclico. complesso, in cui esiste una corrispondenza tra il diametro M n+ e la dimensione della cavità del macrociclo. Ioni di atomi di metallo, le cui dimensioni sono più piccole o più grandi di una certa dimensione (diversa per i diversi composti), dopo l'implementazione di M. s. non possono essere inclusi nel coordinamento. cavità del macrociclo finale. Pertanto, quando il furano viene condensato con acetone in un mezzo acido senza ioni metallici, si forma un polimero con struttura lineare; uscita ciclica il tetramero IV è insignificante. In presenza LiClO 4 la resa del prodotto lineare diminuisce drasticamente e la formazione del macroeterociclo IV diventa la direzione principale:


In tali situazioni, ad esempio, il legame del catione metallico da parte di agenti complessanti estranei e più forti. eteri corona, blocchi M. s. Se al termine di M. s. lo ione metallico non si allontana spontaneamente e il ligando risultante può, in linea di principio, esistere liberamente. forma, si pone il compito di demetallizzazione del prodotto. Ciò si ottiene attraverso l'azione di reagenti che si legano specificamente (legano Ni, o-fenantrolina - Fe). A volte la demetallizzazione viene effettuata riducendo la coordinazione. la capacità di un metallo di cambiare la sua valenza utilizzando la riduzione dell'ossidazione. quartieri. Di fondamentale importanza sono i casi in cui si forma un prodotto, il coordinamento. la cui connessione con lo ione metallico è più debole della connessione di questo ione con i reagenti di partenza. Il prodotto quindi “scivola via” facilmente dallo ione metallico; i reagenti iniziali formano con il metallo un nuovo complesso, identico a quello originale. Tra queste soluzioni c'è la ciclooligomerizzazione dell'acetilene sotto l'influenza di Ni(CN) 2. Il numero di atomi di C nell'anello risultante dipende dal numero di molecole di acetilene coordinate all'atomo di Ni e dalla loro posizione relativa. Se si verifica un ottaedrico. complesso V a sei coordinate, in cui ci sono 4 coordinazioni. i siti sono occupati da molecole di acetilene con legame p, si forma quindi il cicloottatetraene:


Se in reazione PPh 3 è presente nell'ambiente, si forma il complesso VI, in cui rimangono solo 3 acetilene liberi. luoghi; il prodotto finale della ciclizzazione è il benzene:


In presenza Si forma il complesso VII della 1,10-fenantrolina, in cui occupa 2 posizioni dissociate. In questo caso, il catalizzatore è avvelenato e non si verifica.

In alcuni casi M. s. può anche causare idrogeno; il macrociclo è, per così dire, espanso da protoni che agiscono in coppia a una distanza tra loro minimamente accettabile dal punto di vista della repulsione di Coulomb, ad esempio:


SM. è importante per studiare i meccanismi dei processi. Oltre a quello puramente topologico funzioni di preparazione e riavvicinamento delle reazioni. centri, gli ioni metallici stabilizzano gli spazi instabili. conn., facilitandone l'isolamento e la ricerca. Con l'aiuto di M. s. ricevuti numerosi ciclico conn., usato nel diff. le zone. Illuminato.: Gerbelau N.V., Reazioni sulle matrici, Kish., 1980; Dziomko V. M., “Chimica dei composti eterociclici”, 1982, n. 1, p. 3 18; Mandolini L., "Pure and Appl. Chem.", 1986, v.58, n. 11, p. 1485-92. 3. V. Todres.

Enciclopedia chimica. - M.: Enciclopedia sovietica. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Scopri cos'è "SINTESI MATRIX" in altri dizionari:

Sintesi della matrice- * sintesi del modello * sintesi del modello sintesi di una proteina, la cui struttura primaria è determinata dall'RNA modello... Genetica. Dizionario enciclopedico

Chimica. reazioni, in cui la struttura del composto risultante. e (o) la cinetica del processo è determinata dall'atomo di metallo (la cosiddetta sintesi dello stampo). viene utilizzato il cap. arr. per la sintesi organica ciclico conn. Un atomo di metallo (può far parte di un sale oppure... ... Scienze naturali. Dizionario enciclopedico

sintesi dello stampo, sintesi della matrice- Sintesi del modello, sintesi della matrice Sintesi del modello, sintesi della matrice Un processo di formazione complessa in cui uno ione metallico con una certa stereochimica e stato elettronico oltre alla sua funzione principale (complessante), agisce... ... esplicativo Dizionario inglese-russo sulle nanotecnologie. - M.

Vedi Sintesi della matrice... Enciclopedia chimica