Sinteza Naslednja in verjetno končna (zakaj končna, bomo videli spodaj) stopnja vse zahodne politične misli je povezana s Heglovo dialektiko.V logiki na splošno, pravi Hegel, je pomen besede "singularnost" poznan le v razmerju na "nekaj" in "mnoštvo"

V presnovi telesa vodilna vloga pripada beljakovinam in nukleinskim kislinam.

Proteinske snovi tvorijo osnovo vseh vitalnih celičnih struktur, imajo nenavadno visoko reaktivnost in so obdarjene s katalitičnimi funkcijami.

Nukleinska kislina so del najpomembnejše telo celice – jedra, pa tudi citoplazmo, ribosome, mitohondrije itd. Nukleinske kisline igrajo pomembno, primarno vlogo pri dednosti, variabilnosti telesa in pri sintezi beljakovin.

Sintezni načrt beljakovine so shranjene v celičnem jedru in neposredna sinteza nastane zunaj jedra, zato je nujno pomoč za dostavo kodiranega načrta od jedra do mesta sinteze. Všečkaj to pomoč tvorijo molekule RNA.

Postopek se začne v celičnem jedru: del "lestve" DNK se odvije in odpre. Zahvaljujoč temu črke RNK tvorijo vezi z odprtimi črkami DNK ene od verig DNK. Encim prenese črke RNK, da jih poveže v verigo. Tako se črke DNK »prepišejo« v črke RNK. Novo oblikovana veriga RNK se loči in "lestev" DNK se ponovno zasuka.

Po nadaljnjih modifikacijah je ta vrsta kodirane RNA popolna.

RNA izhaja iz jedra in gre na mesto sinteze beljakovin, kjer se dešifrirajo črke RNK. Vsak sklop treh črk RNK tvori "besedo", ki predstavlja eno specifično aminokislino.

Druga vrsta RNA najde to aminokislino, jo zajame s pomočjo encima in dostavi na mesto sinteze beljakovin. Ko je sporočilo RNA prebrano in prevedeno, veriga aminokislin raste. Ta veriga se zvije in zloži v edinstveno obliko ter ustvari eno vrsto beljakovine.
Celo proces zvijanja beljakovin je izjemen: uporaba računalnika za izračun vseh zmožnosti zvijanja povprečno velikega proteina, sestavljenega iz 100 aminokislin, bi trajala 10 27 let. In ne traja več kot ena sekunda, da se v telesu oblikuje veriga 20 aminokislin - in ta proces poteka nenehno v vseh celicah telesa.

Geni, genetska koda in njene lastnosti.

Na Zemlji živi okoli 7 milijard ljudi. Poleg 25-30 milijonov parov enojajčnih dvojčkov, genetsko vsi ljudje smo različni: vsak je edinstven, ima edinstvene dedne značilnosti, značajske lastnosti, sposobnosti in temperament.

Te razlike so pojasnjene razlike v genotipih- sklopi genov organizma; Vsak je edinstven. Utelešene so genetske značilnosti določenega organizma v beljakovinah- zato se struktura beljakovin ene osebe razlikuje, čeprav zelo malo, od beljakovin druge osebe.

Ne pomeni da dva človeka nimata popolnoma enakih beljakovin. Beljakovine, ki opravljajo enake funkcije, so lahko enake ali se med seboj le malo razlikujejo za eno ali dve aminokislini. Toda na Zemlji ni ljudi (z izjemo enojajčnih dvojčkov), ki bi imeli vse enake beljakovine.

Informacije o primarni strukturi beljakovin kodiran kot zaporedje nukleotidov v odseku molekule DNA - gen – enota dednih informacij organizma. Vsaka molekula DNK vsebuje veliko genov. Sestavlja ga celota vseh genov organizma genotip .

Kodiranje dednih informacij poteka z uporabo genetski kod , ki je univerzalen za vse organizme in se razlikuje le v menjavanju nukleotidov, ki tvorijo gene in kodirajo proteine ​​določenih organizmov.

Genetska koda obsega trojčki nukleotidov Kombinacija DNK na različne načine zaporedja(AAT, GCA, ACG, TGC itd.), od katerih vsaka kodira specifično aminokislina(ki bo integriran v polipeptidno verigo).

Aminokisline 20, A priložnosti za kombinacije štirih nukleotidov v skupinah po tri – 64 štirje nukleotidi zadostujejo za kodiranje 20 aminokislin

Zato ena aminokislina se lahko kodira več trojčkov.

Nekateri trojčki sploh ne kodirajo aminokislin, ampak Izstrelitve oz ustavi biosinteza beljakovin.

Pravzaprav kodašteje zaporedje nukleotidov v molekuli mRNA, Ker odstranjuje informacije iz DNK (proces transkripcije) in ga prevede v zaporedje aminokislin v molekulah sintetiziranih beljakovin (proces oddaje).

Sestava mRNA vključuje nukleotide ACGU, katerih tripleti se imenujejo kodoni: triplet na DNA CGT na mRNA bo postal triplet GCA, triplet DNA AAG pa bo postal triplet UUC.

Točno tako kodoni mRNA genetska koda se odraža v zapisu.

torej genetski kod - en sistem zapis dednih informacij v molekule nukleinskih kislin v obliki zaporedja nukleotidov. Genetska koda temelji o uporabi abecede, sestavljene samo iz štirih črk-nukleotidov, ki se razlikujejo po dušikovih bazah: A, T, G, C.

Osnovne lastnosti genetske kode :

1. Genetska koda je triplet. Trojček (kodon) je zaporedje treh nukleotidov, ki kodirajo eno aminokislino. Ker beljakovine vsebujejo 20 aminokislin, je očitno, da vsaka od njih ne more biti kodirana z enim nukleotidom (ker so v DNK samo štiri vrste nukleotidov, v tem primeru ostane 16 aminokislin nekodiranih). Tudi dva nukleotida nista dovolj za kodiranje aminokislin, saj je v tem primeru lahko kodiranih le 16 aminokislin. pomeni, najmanjše številoštevilo nukleotidov, ki kodirajo eno aminokislino, je enako trem. (V tem primeru je število možnih trojčkov nukleotidov 4 3 = 64).

2. Redundanca (degeneracija) Koda je posledica njegove tripletne narave in pomeni, da lahko eno aminokislino kodira več trojčkov (saj je 20 aminokislin in 64 trojčkov), z izjemo metionina in triptofana, ki ju kodira le en triplet. Poleg tega nekateri tripleti opravljajo posebne funkcije: v molekuli mRNA so tripleti UAA, UAG, UGA stop kodoni, tj. stop signali, ki ustavijo sintezo polipeptidne verige. Triplet, ki ustreza metioninu (AUG), ki se nahaja na začetku verige DNA, ne kodira aminokisline, ampak opravlja funkcijo iniciacije (vznemirljivega) branja.

3. Skupaj z redundanco ima koda lastnost nedvoumnost: Vsak kodon ustreza samo eni specifični aminokislini.

4. Koda je kolinearna, tiste. zaporedje nukleotidov v genu se natančno ujema z zaporedjem aminokislin v proteinu.

5. Genska koda se ne prekriva in je kompaktna, tj. ne vsebuje "ločil". To pomeni, da proces branja ne dopušča možnosti prekrivanja stolpcev (trojčkov) in, začenši pri določenem kodonu, branje poteka neprekinjeno, triplet za trojčkom, dokler ne pridejo signali za zaustavitev ( stop kodoni).

6. Genska koda je univerzalna, tj. jedrni geni vseh organizmov kodirajo informacije o beljakovinah na enak način, ne glede na stopnjo organiziranosti in sistemski položaj teh organizmov.

obstajati genetske kodne tabele za dekodiranje kodonov mRNA in gradnjo verig proteinskih molekul.

Reakcije sinteze predloge.

Reakcije, neznane v neživi naravi, se pojavljajo v živih sistemih - reakcije matrična sinteza .

Izraz "matrica""v tehniki označujejo kalup za ulivanje kovancev, medalj in tipografskih pisav: kaljena kovina natančno poustvari vse podrobnosti kalupa, uporabljenega za ulivanje. Matrična sinteza spominja na ulivanje matrike: nove molekule se sintetizirajo natančno v skladu z načrtom, ki je določen v strukturi obstoječih molekul.

Načelo matrice leži v jedru najpomembnejše sintezne reakcije celice, kot je sinteza nukleinskih kislin in beljakovin. Te reakcije zagotavljajo natančno, strogo specifično zaporedje monomernih enot v sintetiziranih polimerih.

Tukaj poteka usmerjeno delovanje. vlečenje monomerov na določeno mesto celice – v molekule, ki služijo kot matriks, kjer poteka reakcija. Če bi se takšne reakcije zgodile kot posledica naključnih trkov molekul, bi potekale neskončno počasi. Sinteza kompleksnih molekul na osnovi šablonskega principa poteka hitro in natančno.

Vloga matrice makromolekule nukleinskih kislin DNA ali RNA igrajo v matričnih reakcijah.

Monomerne molekule iz katerega se sintetizira polimer - nukleotidi ali aminokisline - v skladu z načelom komplementarnosti, se nahajajo in fiksirajo na matriki v strogo določenem, določenem vrstnem redu.

Potem se zgodi »mreženje« monomernih enot v polimerno verigo, končni polimer pa se izprazni iz matrice.

Potem matrica je pripravljena do sestavljanja nove polimerne molekule. Jasno je, da tako kot je mogoče na dani kalup uliti samo en kovanec ali eno črko, tako je mogoče na določeno matrično molekulo »sestaviti« samo en polimer.

Tip matrične reakcije- posebnost kemije živih sistemov. So osnova temeljne lastnosti vsega živega – njegove sposobnost razmnoževanja lastne vrste.

TO reakcije matrične sinteze vključujejo:

1. Replikacija DNA - proces samopodvajanja molekule DNA, ki poteka pod nadzorom encimov. Na vsaki od verig DNK, ki nastanejo po pretrganju vodikovih vezi, se s sodelovanjem encima DNK polimeraza sintetizira hčerinska veriga DNK. Material za sintezo so prosti nukleotidi, prisotni v citoplazmi celic.

Biološki pomen replikacije je v natančnem prenosu dednih informacij z matične molekule na hčerinske molekule, do česar običajno pride med delitvijo somatskih celic.

Molekula DNK je sestavljena iz dveh komplementarnih verig. Te verige držijo skupaj šibke vodikove vezi, ki jih lahko prekinejo encimi.

Molekula je sposobna samopodvajanja (replikacije) in na vsaki stari polovici molekule se sintetizira nova polovica.

Poleg tega se lahko molekula mRNA sintetizira na molekuli DNA, ki nato prenese informacijo, prejeto iz DNA, na mesto sinteze beljakovin.

Prenos informacij in sinteza beljakovin potekata po matričnem principu, primerljivem z delovanjem tiskarskega stroja v tiskarni. Informacije iz DNK se večkrat kopirajo. Če med kopiranjem pride do napak, se bodo ponovile pri vseh naslednjih kopijah.

Res je, nekatere napake pri kopiranju informacij z molekulo DNK je mogoče popraviti - postopek odprave napak se imenuje popravilo. Prva od reakcij v procesu prenosa informacij je replikacija molekule DNK in sinteza novih verig DNK.

2. prepisovanje – sinteza i-RNA na DNA, proces odstranjevanja informacije iz molekule DNA, ki jo na njej sintetizira molekula i-RNA.

I-RNA je sestavljena iz ene verige in se sintetizira na DNA v skladu s pravilom komplementarnosti s sodelovanjem encima, ki aktivira začetek in konec sinteze molekule i-RNA.

Končana molekula mRNA vstopi v citoplazmo na ribosome, kjer pride do sinteze polipeptidnih verig.

3. oddaja - sinteza beljakovin z uporabo mRNA; proces prevajanja informacij, ki jih vsebuje nukleotidno zaporedje mRNA, v zaporedje aminokislin v polipeptidu.

4 .sintezo RNA ali DNA iz virusov RNA

Zaporedje reakcij matriksa med biosintezo beljakovin je mogoče predstaviti kot shema:

torej biosinteza beljakovin- to je ena od vrst plastične izmenjave, med katero se dedne informacije, kodirane v genih DNK, implementirajo v določeno zaporedje aminokislin v beljakovinskih molekulah.

Beljakovinske molekule so v bistvu polipeptidne verige sestavljen iz posameznih aminokislin. Toda aminokisline niso dovolj aktivne, da bi se same povezovale med seboj. Zato morajo aminokisline, preden se med seboj povežejo in tvorijo beljakovinsko molekulo aktivirati. Ta aktivacija poteka pod delovanjem posebnih encimov.

Zaradi aktivacije postane aminokislina bolj labilna in pod vplivom istega encima se veže na tRNA. Vsaka aminokislina natančno ustreza specifično tRNA, ki najde"svoje" aminokisline in prenosi v ribosom.

Posledično različne aktivirane aminokisline, povezane z njihovimi tRNA. Ribosom je kot tekoči trak sestaviti beljakovinsko verigo iz različnih aminokislin, ki so ji dobavljene.

Hkrati s t-RNA, na kateri »sedi« lastna aminokislina, » signal" iz DNK, ki je v jedru. V skladu s tem signalom se v ribosomu sintetizira en ali drug protein.

Usmerjevalni vpliv DNK na sintezo beljakovin se ne izvaja neposredno, temveč s pomočjo posebnega posrednika - matrica oz messenger RNA (m-RNA oz i-RNA), ki sintetiziran v jedru vpliva DNK, zato njegova sestava odraža sestavo DNK. Molekula RNK je kot odlitek oblike DNK. Sintetizirana mRNA vstopi v ribosom in jo tako rekoč prenese v to strukturo načrt- v kakšnem vrstnem redu morajo biti aktivirane aminokisline, ki vstopajo v ribosom, povezane med seboj, da se lahko sintetizira določen protein? Sicer pa genetske informacije, kodirane v DNA, se prenesejo na mRNA in nato na beljakovine.

Molekula mRNA vstopi v ribosom in šivi njo. Določen je tisti njegov segment, ki se trenutno nahaja v ribosomu kodon (trojček), na popolnoma specifičen način sodeluje s tistimi, ki so mu strukturno podobni triplet (antikodon) v prenosni RNA, ki je prinesla aminokislino v ribosom.

Prenos RNA z njeno aminokislino ustreza na določen kodon mRNA in povezuje z njim; na naslednjo sosednjo regijo mRNA je pritrjena druga tRNA drugo aminokislino in tako naprej, dokler ni prebrana celotna veriga i-RNA, dokler se vse aminokisline ne reducirajo v ustreznem vrstnem redu in tvorijo proteinsko molekulo.

In tRNA, ki je dostavila aminokislino določeno področje polipeptidna veriga, osvobojen svoje aminokisline in izstopi iz ribosoma.

Ampak v citoplazmi lahko se ji pridruži želena aminokislina in spet bo prenesel v ribosom.

V procesu sinteze beljakovin hkrati ni vključen en, ampak več ribosomov - poliribosomov.

Glavne faze prenosa genetske informacije:

sinteza na DNA kot predlogi mRNA (transkripcija)

sinteza polipeptidne verige v ribosomih po programu, ki ga vsebuje mRNA (translacija).

Stopnje so univerzalne za vsa živa bitja, vendar se časovna in prostorska razmerja teh procesov pri pro- in evkariontih razlikujejo.

U evkariontov transkripcija in translacija sta prostorsko in časovno strogo ločeni: v jedru pride do sinteze različnih RNA, nato pa morajo molekule RNA zapustiti jedro s prehodom skozi jedrno membrano. Nato se RNA transportirajo v citoplazmi do mesta sinteze beljakovin – ribosomov. Šele po tem pride naslednja stopnja - oddajanje.

Pri prokariontih potekata prepisovanje in prevajanje hkrati.

torej

mesto sinteze beljakovin in vseh encimov v celici so ribosomi - to je kot "tovarne" protein, kot montažna delavnica, kjer so dobavljeni vsi materiali, potrebni za sestavljanje polipeptidne verige proteina iz aminokislin. Narava sintetiziranih beljakovin je odvisna od strukture i-RNK, od vrstnega reda razporeditve nukleoidov v njej, struktura i-RNK pa odraža strukturo DNK, tako da je na koncu specifična struktura proteina, tj. vrstni red razporeditve različnih aminokislin v njem, je odvisno od vrstnega reda razporeditve nukleoidov v DNA , od zgradbe DNA.

Navedena teorija biosinteze beljakovin se imenuje teorija matrike. Matrica te teorije poklical, ker da imajo nukleinske kisline vlogo matrik, v katerih so zapisane vse informacije glede zaporedja aminokislinskih ostankov v proteinski molekuli.

Izdelava matrične teorije biosinteze beljakovin in dekodiranje kode aminokislin je največji znanstveni dosežek 20. stoletja, najpomembnejši korak k razjasnitvi molekularni mehanizem dednost.

Tematske naloge

A1. Katera trditev je napačna?

1) genetska koda je univerzalna

2) genetska koda je degenerirana

3) genetska koda je individualna

4) genetski zapis je triplet

A2. En triplet DNK kodira:

1) zaporedje aminokislin v beljakovini

2) en znak organizma

3) ena aminokislina

4) več aminokislin

A3. "Ločila" genetske kode

1) sproži sintezo beljakovin

2) zaustavitev sinteze beljakovin

3) kodirajo določene proteine

4) kodirajo skupino aminokislin

A4. Če je pri žabi aminokislina VALINE kodirana s tripletom GUU, potem je pri psu ta aminokislina lahko kodirana s trojčki:

1) GUA in GUG

2) UTC in UCA

3) TsUTs in TsUA

4) UAG in UGA

A5. Sinteza beljakovin je trenutno končana

1) prepoznavanje kodona z antikodonom

2) vstop mRNA v ribosome

3) pojav "ločila" na ribosomu

4) vezava aminokisline na t-RNA

A6. Navedite par celic, v katerih ena oseba vsebuje različne genetske informacije?

1) celice jeter in želodca

2) nevron in levkocit

3) mišične in kostne celice

4) jezična celica in jajce

A7. Funkcija mRNA v procesu biosinteze

1) shranjevanje dednih informacij

2) transport aminokislin do ribosomov

3) prenos informacij na ribosome

4) pospešitev procesa biosinteze

A8. Antikodon tRNA je sestavljen iz nukleotidov UCG. Kateri triplet DNK ji je komplementaren?

2. Kemijske reakcije, v kateri je struktura nastale monomolekularne organska spojina in (ali) se določi kinetika procesa (tako imenovana šablonska sinteza).

Atom je lahko del kompleksne spojine in izvaja matrično sintezo različne funkcije. Usklajuje molekule in s tem usmerja njihove reagirajoče fragmente (tako imenovani kinetični učinek pri matrični sintezi); v tem primeru do tvorbe ciljnega produkta brez sodelovanja atoma v reakciji sploh ne pride. Atom lahko kompleksira samo enega od končnih produktov, ki nastanejo v ravnotežni reakciji (t.i. termodinamični učinek pri matrični sintezi); tvorba ciljnega produkta se lahko pojavi v odsotnosti kovine, vendar se pod vplivom slednjega reakcijski izkoristek znatno poveča. Pogosto se oba mehanizma pojavita hkrati. Znani so primeri, ko pride do ravnotežne reakcije na stopnji tvorbe vmesnega produkta. Slednji se fiksira v obliki kovinskega kompleksa, nadaljnja transformacija pa poteka na specifičen način (tako imenovani ravnotežni učinek pri matrični sintezi). Možni so tudi drugi mehanizmi matrične sinteze.

Šablonska sinteza se običajno uporablja za sintezo cikličnih spojin. Tipičen primer matrične sinteze je proizvodnja korina (vmesne snovi pri sintezi vitamina B 12) iz spojine. JAZ:

V odsotnosti Co se spojina I spremeni pretežno v endo-izomer, ki je neuporaben za nadaljnjo sintezo. Pravega ekso- strukturo (I) fiksiramo, da dobimo kompleksno spojino (II). Prisotnost atoma Co v kompleksu (nujen je tudi v vitaminu B 12) določa prostorsko bližino tiometilne in metilenske skupine, kar je ključnega pomena za nastanek korinovega (III) cikla.

Matrična sinteza kronskih etrov v prisotnosti ionov alkalijskih ali zemeljskoalkalijskih kovin (M) je pridobila na pomenu. Matrični učinek ionov Mn+ je posledica njihove sposobnosti, da reorganizirajo prostorsko strukturo molekule reagenta z odprto verigo v konfiguracijo, primerno za zaprtje cikla. To zagotavlja večjo trdnost koordinacijskih vezi v prehodnem stanju kot v kompleksu Mn+ z odprto verižno molekulo. Pojavi se neposredni predhodnik makrocikličnega kompleksa, v katerem obstaja ujemanje med premerom Mn+ in velikostjo votline makrocikla.

Kovinski ioni, katerih velikosti so manjše ali večje od določene velikosti (različne za različne spojine), morda ne bodo vključeni v koordinacijsko votlino končnega makrocikla po matrični sintezi. Tako pri kondenzaciji furana z acetonom v kislem okolju brez ionov nastane polimer z linearno strukturo; izkoristek cikličnega tetramera IV je zanemarljiv. V prisotnosti LiClO4 izkoristek linearnega produkta močno pade in tvorba makroheterocikla IV postane glavna smer:

V takih reakcijah vezava kationa s tujimi in močnejšimi kompleksirnimi sredstvi, kot so kronski etri, blokira sintezo šablone.

Če po zaključku matrične sinteze ion ne zapusti spontano in nastali ligand načeloma lahko obstaja v prosti obliki, se pojavi naloga demetalizacije produkta. To dosežemo z delovanjem kislin, reagentov, ki specifično vežejo kovine (cianidi vežejo Ni, O-fenantrolin - Fe). Včasih se demetalizacija izvede z zmanjšanjem koordinacijske sposobnosti s spremembo njene valence z oksidacijsko redukcijo. reakcije.

Bistveno pomembni so primeri, ko nastane izdelek, koordinacija. katerih vez z ionom je šibkejša od vezi tega iona s prvotnimi reagenti. Izdelek nato zlahka »zdrsne« s kovinskega iona; začetni reagenti tvorijo nov kompleks s kovino, enak prvotnemu. Med take reakcije spada ciklooligomerizacija acetilena pod delovanjem Ni(CN)2. Število atomov C v nastalem obroču je odvisno od števila molekul acetilena, koordiniranih z atomom Ni, in od njihovega relativnega položaja. Če nastane oktaedrični šestkoordinatni kompleks V, v katerem so 4 koordinacijska mesta zasedena s p-vezanim acetilenom, potem nastane ciklooktatetraen:

Če je v reakcijskem mediju prisoten PPh 3, nastane kompleks VI, v katerem ostanejo samo 3 prosta mesta za delež acetilena; končni produkt ciklizacije je benzen.

V tem primeru strukturo nastalega polimera in (ali) kinetiko procesa določajo druge makromolekule (matrice), ki se nahajajo neposredno. stiku z molekulami ene ali več. monomeri in rastoče verige. Primer M. s. v živi naravi - sinteza nukleinskih kislin in beljakovin, pri kateri vlogo matriksa igrata DNA in RNA, sestava in vrstni red menjavanja povezav v rastoči (hčerinski) verigi pa sta enolično določena s sestavo in strukturo matrike. Izraz "M. s." ki se običajno uporablja pri opisovanju sinteze nukleinskih kislin in proteinov, pri obravnavanju metod za proizvodnjo drugih polimerov pa se uporabljajo izrazi, kot so matrične polireakcije in polikondenzacija. Takšen M. s. izvajajo predmet kemičnih in sterično. korespondenca (komplementarnost) monomerov in rastoče verige na eni strani ter matrice na drugi; v tem primeru se elementarna dejanja izvajajo med monomeri in rastočimi makromolekulami (kot tudi oligomeri - med polikondenzacijo matriksa), povezanimi z matriko. Običajno so oligomeri reverzibilno vezani na matriks z dokaj šibkimi medmolekulskimi silami. interakcija - elektrostatični, donorsko-akceptorski itd. Hčerinske verige so skoraj nepovratno povezane z matriko ("prepoznajo" matriko) šele potem, ko dosežejo določeno dolžino, odvisno od energije interakcije. med členi matriksa in hčerinske verige. »Prepoznavanje« matrice s strani rastoče verige je nujna stopnja MS; hčerinske verige skoraj vedno vsebujejo fragment ali fragmente, ki nastanejo po "navadnem" mehanizmu, tj. brez vpliva matriksa. Hitrost M. s. lahko višja, nižja ali enaka hitrosti procesa v odsotnosti matrice (kinetični učinek matrike). Učinek strukturne matrice se kaže v sposobnosti matrice, da vpliva na dolžino in kemijske lastnosti. strukturo hčerinskih verig (vključno z njihovo sterično strukturo), in če je v M. s. sodelujeta dva ali več monomerov – to vpliva tudi na sestavo kopolimera in način menjavanja enot. Metoda M. s. dobiti polimer-polimerni kompleksi, imajo bolj urejeno strukturo kot polikompleksi, sintetizirani s preprostim mešanjem polimernih raztopin, kot tudi polikompleksi, ki jih ni mogoče dobiti iz gotovih polimerov zaradi netopnosti enega od njih. Gospa. - obetavna metoda za proizvodnjo novih polimernih materialov. Izraz "M. s." ki se običajno uporablja pri opisovanju sinteze nukleinskih kislin in proteinov, pri obravnavanju metod za proizvodnjo drugih polimerov pa se uporabljajo izrazi, kot so matrične polireakcije in polikondenzacija. Lit.: Kabanov V. A., Papisov I. M., "Visokomolekularne spojine", ser. A, 1979, letnik 21, številka 2, str. 243-81; Slikarstvo O. V. [et al.], "DAN ZSSR", 1984, v. 275, št. 3, str. 657-60; Litmanovič A. A., Markov S. V., Papisov I. M., "Visokomolekularne spojine", ser. A, 1986, letnik 28, številka 6, str. 1271-78; Ferguson J., Al-Alawi S., Graumayen R., "European Polymer Journall", 1983, v. 19, št. 6, str. 475-80; Połowinski S., "J. Polymer. Sci.", Polimer Chemistry Edition, 1984, v. 22, št. 11, str. 2887-94. I. M. Papisov.
2. Chem. r-cij, pri katerih je struktura nastale monomolekularne org. povezava in (ali) kinetiko procesa določa kovinski atom (tako imenovani). Kovinski atom je lahko del kompleksne spojine. in nastopa v M. s. razl. funkcije. Usklajuje molekule in s tem usmerja njihove reagirajoče fragmente (ti kinetični učinek pri MS); v tem primeru do tvorbe ciljnega produkta brez sodelovanja kovinskega atoma v reakciji sploh ne pride. Kovinski atom lahko veže v kompleks le enega od končnih produktov, ki nastanejo v ravnotežni raztopini (t.i. termodinamični učinek pri MS); tvorba ciljnega produkta se lahko pojavi v odsotnosti kovine, vendar se pod vplivom slednjega izkoristek raztopine znatno poveča. Pogosto se oba mehanizma pojavita hkrati. Znani so primeri, ko pride do regulacije ravnotežja na stopnji tvorbe intermediatov. izdelek. Slednji se fiksira v obliki kovinskega kompleksa in se nadalje transformira. gre specifično. način (t. i. ravnotežni učinek pri MS). Možni so tudi drugi mehanizmi M. s. Gospa. običajno uporablja za sintezo cikličnih. povezave. Tipičen primer M. s. - pridobivanje korina (vmesnega produkta v sintezi vitamina B 12) iz spojine. JAZ:

V odsotnosti Co conn. grem mimo V endo-izomer, ki je neuporaben za nadaljnjo sintezo. Pravega ekso- strukturo (I) fiksiramo, da dobimo kompleksno spojino (II). Prisotnost atoma Co v kompleksu (potreben je tudi v vitaminu B 12) določa prostore. zbliževanje tiometilne in metilenske skupine, kar je ključnega pomena za nastanek korinovega obroča (III). M. s. pridobil pomen. prisotni kronski etri. alkalijski ali zemeljskoalkalijski ioni. kovine (M). Matrični učinek ionov M n+ je posledica njihove sposobnosti reorganizacije prostorov. strukturo molekule reagenta z odprto verigo v konfiguracijo, primerno za zapiranje cikla. To zagotavlja večjo koordinacijo. vezi v prehodnem stanju kot v kompleksu M n+ z molekulo z odprto verigo. Pojavi se neposredni predhodnik makrocikličnega. kompleks, v katerem obstaja ujemanje med premerom M n+ in velikostjo votline makrocikla. Ioni kovinskih atomov, katerih velikosti so manjše ali večje od določene velikosti (različne za različne spojine), po izvedbi M. s. ne smejo biti vključeni v koordinacijo. votlina končnega makrocikla. Tako pri kondenzaciji furana z acetonom v kislem mediju brez kovinskih ionov nastane polimer z linearno strukturo; izhod cikličen tetramer IV je nepomemben. V prisotnosti LiClO 4 izkoristek linearnega produkta močno pade in tvorba makroheterocikla IV postane glavna smer:


V takšnih situacijah je npr. vezava kovinskega kationa s tujimi in močnejšimi kompleksirnimi sredstvi. kronski etri, bloki M. s. Če po zaključku M. s. kovinski ion ne zapusti spontano in nastali ligand lahko načeloma obstaja prosto. obliki se pojavi naloga demetalizacije izdelka. To dosežemo z delovanjem reagentov, ki specifično vežejo (vežejo Ni, o-fenantrolin – Fe). Včasih se demetalizacija izvede z zmanjšanjem koordinacije. sposobnost kovine, da spremeni svojo valenco z oksidacijsko redukcijo. okrožja. Bistveno pomembni so primeri, ko nastane izdelek, koordinacija. katerih povezava s kovinskim ionom je šibkejša od povezave tega iona z izhodnimi reagenti. Izdelek nato zlahka »zdrsne« s kovinskega iona; začetni reagenti tvorijo nov kompleks s kovino, enak prvotnemu. Med take rešitve spada ciklooligomerizacija acetilena pod vplivom Ni(CN) 2. Število atomov C v nastalem obroču je odvisno od števila molekul acetilena, koordiniranih z atomom Ni, in od njihovega relativnega položaja. Če pride do oktaedra. šest koordinatni kompleks V, v katerem so 4 koordinacije. mesta zasedejo p-vezane molekule acetilena, nato nastane ciklooktatetraen:


Če v reakciji V okolju je prisoten PPh 3, nastane kompleks VI, v katerem ostane le 3 prosti acetilen. mesta; končni produkt ciklizacije je benzen:


V prisotnosti Nastane 1,10-fenantrolin kompleks VII, v katerem zaseda 2 disociirani poziciji. V tem primeru je katalizator zastrupljen in se ne pojavi.

V nekaterih primerih M. s. lahko povzroči tudi vodik; makrocikel je tako rekoč razširjen s protoni, ki delujejo v parih na razdalji med njimi, ki je minimalno sprejemljiva z vidika Coulombovega odbijanja, na primer:


Gospa. je pomembna za proučevanje mehanizmov procesov. Poleg čisto topološkega funkcije priprave in zbliževanja reakcij. centri, kovinski ioni stabilizirajo nestabilne prostore. conn., kar olajša njihovo izolacijo in raziskave. S pomočjo M. s. prejeli številne ciklično povez., ki se uporablja v razl. področja. Lit.: Gerbelau N.V., Reakcije na matricah, Kish., 1980; Dziomko V. M., “Kemija heterocikličnih spojin”, 1982, št. 1, str. 3 18; Mandolini L., "Pure and Appl. Chem.", 1986, v.58, št. 11, str. 1485-92. 3. V. Todres.

Kemijska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Oglejte si, kaj je "MATRIČNA SINTEZA" v drugih slovarjih:

Matrična sinteza- * šablonska sinteza * šablonska sinteza sinteza proteina, katerega primarno strukturo določa šablonska RNA... Genetika. enciklopedični slovar

Chem. reakcije, pri katerih struktura nastale spojine. in (ali) kinetiko procesa določa kovinski atom (tako imenovana šablonska sinteza). Uporablja se Ch. prir. za sintezo organskih ciklično povezava Kovinski atom (lahko je del soli ali... Naravoslovje. enciklopedični slovar

sinteza šablone, sinteza matrike- Template Synthesis, Matrix Synthesis Template Synthesis, matrix synthesis Proces tvorbe kompleksa, v katerem kovinski ion z določeno stereokemijo in elektronsko stanje poleg svoje glavne funkcije (kompleksirajoče sredstvo) deluje ... ... Razlagalni Angleško-ruski slovar o nanotehnologiji. - M.

Glej Matrix Synthesis... Kemijska enciklopedija