Деңгей Химиялық технологияның негізгі үдерістері мен заңдылықтары
Табиғи ферменттерге жақын рецепторлар
жүктеу/скачать 1,38 Mb.
|
ҚЗХЖ толықтырылғын
| 41. Табиғи ферменттерге жақын рецепторлар.
Тірі организмде жүретін барлық процестер ферменттердің қатысуымен атқарылады. Олардың әсерімен қорек құрамындан күрделі заттар қарапайым қосылыстарға ыдырап, соңынан олардан осы организмге тән макромолекулалар түзіледі. Ферменттерге өте зор талғамдылық қасиет тән. Әр фермент тек белгілі бір затқа, белгілі бір байланыс түріне әсер етеді. Мысалы, мальтоза қантын ыдырататын мальтаза ферменті басқа қанттарға эсер етпейді. Ферменттер әрекетінің негізіңде үш түрлі әсер жатады жинақтау (концентрациялау әсері); бағдарлау (ориентациялау) әсері; көп бағытты катализ. Ферменттер алдымен ершндіден қоректі заттар субстратының әр түрлі молекулаларын талғап алып, оларды өз беткейіне жинақтайды, қоректі қорыту процесіне дайындайды, ал ферменттер олардың химиялық өзтерістерін тездетеді. Супрамолекулярлық химия Украинаның бір топ ғалымдарының назарында. Бұл бағыттағы зерттеулерді ҰҒА-ның корресподент-мүшесі В.И. Кальченко басқарады. Олардың жұмыстары макроциклдік қосылыстардың (краун-эфирлердің, каликсарендердің, тиакаликсарендердің және каликсрезорцинарендердің) молекулярлық дизайнына, синтезіне және супрамолекулярлық өзара әрекеттесулерге бағытталған. Зерттеулердің нәтижелері: молекулаларға және иондарға жоғары сезімтал және талғампаз, табиғи ферменттерге жақын рецепторлар жасалған. Алынған қосылыстар келешекте ғылым мен техниканың әр түрлі салаларында кең қолданыла алады. Супрамолекулярлық (молекуладан ірі) химия (Supramolecular chemistry) - молекуладан ірі және күрделі, өзара молекулааралық (коваленттік емес) байланыстармен құралған химиялық жүйелердің химиялық, физикалық және биологиялық аспектілерін біріктіріп зерттейтін пән аралық ғылым саласы. Супрамолекулярлық химияның нысандары – өздігінен комплементарлық түрде құрастырылатын супрамолекулярлық ансамбльдер. Яғни, геометриялық және химиялық сәйкес фрагменттердің тірі клеткадағы құрама бөліктер секілді күрделі құрылымдарға бірігетін құрама бөліктердің жиынтығы. Заманауи химияның іргелі мәселелерінің бірі – алдын-ала қасиеттері және құрылымы бағдарланған реттілігі жоғары супрамолекулярлық қосылыстарды молекулярлық «құрылыс блоктарынан» жасау, бағытталған конструкциялық жүйелерді жасау. Супрамолекулярлық түзілімдер өздерінің құрамдас бөліктерінің кеңістікте ұйымдасқан түрде орналасуымен (архитектурасымен), яғни супраструктурасымен, сонымен қатар құрамаларды біріктіріп тұрған молекулааралық әсерлердің түрлерімен сипатталады. Жалпы алғанда, молекулааралық әсерлесулер коваленттік байланыстарға қарағанда әлсіз. Яғни, термодинамикалық тұрғыдан алғанда супрамолекулярлық ассоциаттардың термодинамикалық тұрақтылығы төмендеу, кинетикалық әсерлерге бейім және молекулаларға қарағанда анағұрлым иілгіш. Супрамолекулярлық химияның терминологиясына сәйкес супрамолекулярлық ассоциаттардың құрама бөліктерін рецептор (ρ) және субстрат (σ) деп атау қабылданған. Мұндағы субстрат байланысқа түсетін өлшемдері бойынша кішігірек құрама бөлік. Қосылыстар, клатрат және қонақ-үй иесі типтес кешендер деп аталатын терминдер қатты қалпындағы қосылыстарды және қатты супрамолекулярлық ансамбльдерге жатқызылатын қосылыстарды сипаттайды. Нақты бір субстраттың σ және рецептордың ρ супрамолекуланы (σρ типтес) түзу барысында талғампаз түрінде қосылуы молекулярлық тану үрдісі кезінде жүреді. Егер байланысу орталықтарынан басқа рецепторда реакциялық қабілетті функционалдық топтар болса, онда рецептор супрамолекулярлық катализатор ретінде онымен байланысқан субстраттағы химиялық өзгерістерге әсер ете алады. Липофильдік, мембраналарда еритін рецептор онымен байланысқан субстратты тасып, орнын ауыстырып, тасымалдағыштың қызметін де атқара алады. Яғни, молекулярлық тану, өзгерістер жасау, тасымалдау – супрамолекулярлық нысандардың негізгі функциялары болып табылады. Супрамолекулярлық химияны өзара кейбір сұрақтарда шектесетін екі облысқа бөлуге болады. Бұл бөлімдерде сәйкесінше супермолекулалар және супрамолекулярлық ансамбльдер қарастырылады. Супермолекулалар бірнеше құрама бөліктердің (рецептордың және субстраттың) молекулярлық тану негізіндегі және белгіленген бағдарламаға сай өзара ассоциациялануы нәтижесінде пайда болатын нақты анықталған, дискреттік олигомолекулярлық түзілімдер. Супрамолекулярлық ансамбльдер - құрама бөліктердің анықталмаған санының арнайы фазаға спонтанды түрде ассоциациялану нәтижесінде пайда болатын полимолекулярлық ассоциаттар. Олар микроскопиялық деңгейде анағұрлым нақты ұйымдасқан түрде болады және фазаның табиғатына қарай (қабық, қабат, мембрана, везикула, мезоморфтық фаза, кристалл және т.б.) макроскопиялық қасиеттермен сипатталады. Рецепторға қарағанда субстраттардың орналасуын суреттеу үшін арнайы белгілемелер (формализм) пайдаланылады. Сыртқы кешендер-аддукттар [A,B], немесе [A//B] деп белгілене алады. Субстраттың рецепторға енуін немесе қосылғанын белгілеу үшін, сәйкесінше, математикалық символдар ⊂(енуі), ∩ (бөлік ретінде қосылуы, бөлікті алып жатуы) қолданылады (мысалы, [A⊂B] және [A∩B]). Соңғы кездері ∩ символының орнына @ символы қолданылып жүр. «Супрамолекулярлық химия» терминін 1978 жылы Нобель атындағы сыйлықтың лауреаты Жан-Мари Лен бірінші болып енгізген. Оның анықтамасы бойынша бұл химия екі немесе одан да көп өзара молекула аралық күштермен байланысқан химиялық бөлшектердің түзген ассоциацияларының күрделі түзілімдерін суреттейді. Соңғы жылдары пән аралық осы бір жас ғылымның дамуы қарқынды болып отыр. 3-деңгей жүктеу/скачать 1,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|