19 حقائق عن هيكل Isoleucine وخصائصه


Isoleucine هو حمض أميني أساسي غير قطبي ومحايد له كتلة جزيئية من 131.175 جم / مول. دعونا نناقش حول هيكل isoleucine بالتفصيل.

يحتوي هيكل Isoleucine على مجموعة أمينية في موقعها α والتي تصبح بروتونية في الظروف البيولوجية. الذرة المركزية sp3 مهجن مع هيكل غير مستوي. يمكن تصنيع هذا الحمض الأميني الأليفاتي عن طريق إجراء متعدد الخطوات بين تفاعل 2-بروموبوتان وثنائي إيثيل مالونات.

دعونا نركز على الموضوعات التالية حول الأيزولوسين مثل القطبية ، وعدد من الأيزومرات ، والذوبان مع التفسيرات المناسبة.

كيفية رسم هيكل Isoleucine Lewis؟

هيكل لويس يُظهر الإلكترونات غير المترابطة حيث تنتشر الإلكترونات حول ذرات الجزيء. هيكل لويس يمكن استخلاص أي جزيء باتباع الخطوات التالية.

  1. تحديد إلكترونات التكافؤ: الذرات المكونة للأيزولوسين هي الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. يحتوي الكربون والنيتروجين والأكسجين والهيدروجين على أربعة وخمسة وستة وإلكترونات واحدة في غلاف التكافؤ على التوالي.
  2. اكتشاف الإلكترونات الرابطة: تشكل خمس ذرات كربون السلسلة الهيدروكربونية الرئيسية وترتبط مع بعضها البعض بواسطة روابط مفردة. 2 و 3 ذرات كربون مرقمة مرتبطة بالمجموعة الأمينية (NH2) والميثيل (CH3) المجموعة على التوالي. 1 لا يوجد كربون عبارة عن كربون حمض الكربوكسيل ويتم ربطه بذرة أكسجين واحدة برابطة مزدوجة وذرة أكسجين أخرى (OH) برابطة واحدة.
  3. اكتشاف الإلكترونات غير المترابطة: من بين جميع الذرات المكونة ، يحمل النيتروجين والأكسجين فقط إلكترونات غير مرتبطة. يحتوي النيتروجين على اثنين والأكسجين يحتوي على أربعة إلكترونات غير مرتبطة.
هيكل isoleucine
آيسولوسين هيكل لويس

شكل هيكل Isoleucine Lewis

لمعرفة شكل الأيزولوسين ، يجب تحديد تهجين الذرة المركزية أولاً كما هو مذكور أدناه.

يحتوي شكل هيكل الأيزولوسين ذرات الكربون وهي sp3مهجنة وتمتلك هندسة رباعية السطوح. 2 لا يوجد كربون متصل بمجموعة أمينية و 3 لا يوجد كربون متصل بمجموعة ميثيل.

إذا كان للذرات المركزية أي زوج وحيد ، فلا يمكن أن تمتلك كل ذرة من ذرات الكربون هندسة رباعية السطوح بدلاً من وجود sp3تهجين. تظهر المجموعة الأمينية على أنها الرابطة الصاعدة ومجموعة الميثيل (المرفقة مع 3 بدون ذرة كربون) تظهر كرابطة هابطة فيما يتعلق بمستوى الورق.

شكل الايزولوسين.
الصورة الائتمان: ويكيميديا ​​كومنز.

المسؤول الرسمي عن هيكل Isoleucine Lewis

الشحنة الرسمية الموصوفة أدناه ، هي الشحنة الفردية التي تحملها الذرات المكونة. الأكثر استقرارًا هيكل لويس يمكن تحديده من حساب الرسوم الرسمي.

صيغة ال الشحنة الرسمية للإيزولوسين = العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ - عدد الإلكترونات التي تبقى على أنها غير مرتبطة - (عدد الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة / 2)

  • الشحنة الرسمية التي تحمل كل ذرة كربون = 4 - 0 - (8/2) = 0
  • الشحنة الرسمية لكل من ذرتي الأكسجين = 6 - 4 - (4/2) = 0
  • الشحنة الرسمية لكل ذرة هيدروجين = 1 - 0 - (2/2) = 0
  • الشحنة الرسمية للنيتروجين = 5 - 2 - (6/2) = 0

زاوية هيكل Isoleucine Lewis

زاوية الرابطة التي يمكن توقعها من تهجين الذرة المركزية في غياب زوج وحيد في الذرة المركزية ، دعونا نفهم هنا.

يوفر تحتوي زاوية هيكل Isoleucine على ستة ذرات كربونs و كل منهم س3التهجين وكل ذرة كربون لها هندسة رباعية السطوح مع أربعة بدائل مختلفة. لذلك ، يجب أن تكون زاوية الرابطة مساوية تقريبًا لـ 109.50.

إذا كانت ذرة الكربون تحتوي على أي إلكترونات غير مرتبطة أو زوج وحيد ، فإن زاوية الرابطة ستنحرف عن 109.50 (زاوية الرابطة الفعلية لأي س2 ذرة مهجنة) بسبب وجود زوج وحيد ، زوج وحيد ، زوج وحيد زوج-سندات وتنافر زوج سندات زوج.

Isoleucine Lewis Structure Octet Rule. إيسولوسين لويس هيكل الثماني القاعدة

 القاعدة الثمانية هي وجود تكوين الإلكترون في أي غلاف تكافؤ لأي ذرة مثل الغلاف الخارجي الأقرب للغاز النبيل وفقًا للجدول الدوري. دعونا نستكشفها بالتفصيل في المقاطع التالية.

في قاعدة الثمانيات من isoleucine هيكل لويس، يتكون من الكربون والنيتروجين والأكسجين والهيدروجين كالذرات المشاركة. كلهم من عناصر المجموعة 2 باستثناء الهيدروجين. لذا ، فإن أقرب غاز نبيل لهم جميعًا هو نيون له تكوين إلكتروني في غلاف التكافؤ 2s2 2p6.

يشكل الكربون أربع روابط مع أربع ذرات أو مجموعات بديلة. بعد الارتباط بأربع مجموعات ، يكتسب أربعة إلكترونات أخرى في غلاف التكافؤ. الآن ، يصبح العدد الإجمالي لإلكترون التكافؤ ثمانية ، وهو ما يتطابق مع النيون. يمكن للأكسجين أن يربط أي ذرتين أو مجموعتين أخريين وبعد تكوين الرابطة ، تحصل غلاف التكافؤ على إلكترونين آخرين.

يمكن للنيتروجين تكوين روابط مع ثلاث ذرات أخرى ، كما أنه يحقق غازًا نبيلًا مثل تكوين الإلكترون ويملأ الثماني. لا يتم تطبيق قاعدة الثماني على الهيدروجين بدلاً من ذلك فهي تخضع لمزدوجة (وجود إلكترونين في مدار 1 ثانية مثل الهيليوم).وبالتالي ، يتم الالتزام بقاعدة الثمانيات في حالة جميع الذرات حيث تكتسب جميعها أيضًا ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها.

 أزواج بنية Isoleucine Lewis الوحيدة

الأزواج الوحيدة هي في الأساس إلكترونات تكافؤ لا تشارك في الترابط وتظهر كنقاط إلكترونية في هيكل لويس. دعونا نتحدث عن هذا.

صيغة حساب هيكل إيزولوسين لويس الأزواج الوحيدة = إجمالي عدد إلكترون التكافؤ - عدد الإلكترونات المرتبطة.

  • إلكترونات ذرة الكربون غير المترابطة = 4 - 4 = 0
  • إلكترونات الهيدروجين غير المترابطة = 1 - 1 = 0
  • إلكترونات الأكسجين غير المترابطة = 6 - 2 = 4
  • إلكترونات النيتروجين غير المترابطة = 5 - 3 = 2

وبالتالي ، فإن إجمالي الإلكترونات غير المترابطة في isoleucine هي = (2 × 4) + (2 × 1) = 10

إلكترونات التكافؤ Isoleucine

إلكترونات التكافؤ هي إلكترونات معظم إلكترونات الغلاف الخارجي. بسبب التفاعل الأكبر لهذه الإلكترونات ، فإنها تشارك في الترابط مع ذرات أخرى في الجزيء. دعونا نشرحها بالتفصيل.

تكوين غلاف التكافؤ الإلكتروني للكربون والنيتروجين والهيدروجين هو 2 ثانية2 2p2، 2s2 2p3 و 2 ثانية2 2p4على التوالي. لذلك ، يحتوي الكربون والنيتروجين والأكسجين على أربعة وخمسة وستة إلكترونات تكافؤ في قذيفة التكافؤ الخاصة بهم. الهيدروجين هو عنصر مجموعة واحدة وله إلكترون واحد فقط.

هل isoleucine أيوني أم جزيئي؟

تتولد التساهمية في أي مركب عن طريق مشاركة الإلكترونات ولكن يتكون المركب الأيوني من خلال النقل الكامل للإلكترونات المذكورة أدناه بالتفصيل.

من المفترض أن يكون Isoleucine مركبًا جزيئيًا أو تساهميًا لأنه لا يمكن تكوين أيون مشحون موجب وسالب بعد تفكك الإيزولوسين مثل أي مركب أيوني.

لماذا وكيف هو مركب إيسولوسين الجزيئي أو التساهمي؟

تتشكل الروابط بين الذرات في الأيزولوسين بسبب المشاركة المتبادلة لإلكترونات التكافؤ لكل من ذرات تكوين الرابطة. دعونا نتحدث عن هذا باختصار.

Isoleucine جزيئي لأن الإلكترونات بين الذرات يتم مشاركتها من خلال الروابط التساهمية. لا يمكن تكوين الروابط الأيونية إلا إذا تم نقل الإلكترونات بشكل دائم من ذرة أقل كهربيًا إلى ذرة كهرسلبية أكثر وربطها بقوة جذب كولوم.

هذه غائبة في الأيزولوسين. لذلك ، لا يمكن أن يكون مركبًا أيونيًا ، بل هو مركب تساهمي أو جزيئي.

هل الايزولوسين عطري؟

يمكن أن يكون المركب عطريًا إذا كان sp2 مهجن بهيكل دائري ومستو به (4n + 2) إلكترونات باي. دعونا نناقش هذا بالتفصيل.

Isoleucine ليس مركب عطري بسبب وجود بنية حلقية غير مستوية و sp3 تهجين الذرة المركزية (كربون).

لماذا وكيف لا يعتبر الايسولوسين مركبًا عطريًا؟

هناك بعض خصائص أو قواعد العطرية مثل بلاناريتي ، س2 تهجين ، وجود (4n + 2) إلكترونات بي ذات هيكل دوري. دعونا نفهم النقطة بالتفصيل.

لا isoleucine مستوٍ ولا دائري. لديها سلسلة هيدروكربونية طويلة. لا تحتوي على عدد (4n + 2) من إلكترونات باي وذرات الكربون هي sp3 مهجن.

هل isoleucine zwitter ion؟

يعرف أيون تسويتر بأنه وجود أيونات موجبة وسالبة الشحنة. دعونا نتعلم عنها بالتفصيل.

Isoleucine هو أيون zwitter بسبب وجود اثنين من الأيونات المشحونة عكسيا (الموجبة والسالبة) ، NH3+ و COO- أيون.

لماذا الايسولوسين هو ايون زويتر؟

في معظم الحالات ، يمكن أن تكون الأحماض الأمينية موجودة في شكل أيوني zwitter. Isoleucine ليس استثناءً أيضًا. يشكل أيون zwitter عند الرقم الهيدروجيني = 7.3. دعونا نشرح المزيد عن zwitter ion بالتفصيل.

أيون تسويتر هو أيون يحتوي على كل من الأيونات الموجبة والسالبة بكميات متساوية. وبالتالي ، فإن صافي الشحنة الكهربائية لأي أيون zwitter يساوي صفرًا دائمًا. يمكن الحصول على هذا الأيون عن طريق نقل بروتون واحد من مجموعة COOH إلى NH2 المجموعة.

كيف isoleucine هو zwitter أيون؟

في المسار التالي يتشكل أيون zwitter من isoleucine موضحًا بإيجاز في المقطع التالي.

يتم نقل ذرة الهيدروجين من مجموعة COOH إلى NH2 المجموعة وجعلها NH3+ وتغيرت مجموعة COOH إلى COO-.

هل آيزوليوسين كاره للماء أم محبة للماء؟

يتم تعريف كره الماء على أنه التنافر من الماء جزيء سواء ماء هو الانجذاب نحو جزيئات الماء. دعونا نناقش ذلك بالتفصيل.

ستكون Isoleucine دائمًا كارهة للماء وليست محبة للماء بطبيعتها بسبب وجود ميل مثير للاشمئزاز تجاه جزيء الماء.

لماذا الايسولوسين كاره للماء بطبيعته؟

الكراهية للماء هي الميل إلى تجنب جزيء الماء. تتم مناقشة السبب وراء كره الماء أدناه.

تعتمد الطبيعة الكارهة للماء والمحبة للماء على وجود مجموعة ألكيل مسعور ومجموعة قطبية محبة للماء. اعتمادًا على الهيكل ، يعتبر الإيزولوسين كارهًا للماء بطبيعته لأن مجموعة الألكيل كبيرة ولا يمكن أن تكون قابلة للذوبان في الماء.

كيف هو إيزوليوسين كاره للماء في الطبيعة؟

يمكن تفسير ذلك أدناه بواسطة خصائص مجموعة الألكيل الموجودة في بنية الأيزولوسين.

لا يمكن لمجموعة الألكيل هذه تكوين أي روابط هيدروجينية مع مذيب قطبي ، وبالتالي فهي تظل غير قابلة للذوبان وتظهر كره للماء.

هل isoleucine كيتوجينيك أم جلوكوجينيك؟

تتشكل سلائف الجلوكوز من الجلوكوجين وتتكون سلائف الكيتون من الأحماض الأمينية الكيتونية المذكورة أدناه بالتفصيل.

Isoleucine هو الجلوكوجين وكذلك الأحماض الأمينية الكيتونية حيث يتكون كل من سلائف الكيتون والجلوكوز من الإيزولوسين.

لماذا وكيف هو إيزوليوسين الكيتون وكذلك حمض أميني جلوكوجينيك؟

يمكن أن تكون بعض الأحماض الأمينية غلوكوجينية وكذلك كيتوجينية مثل إيزوليوسين ، فينيل ألانين ، ثريونين ، تريبتوفان وتيروزين. دعونا نفهم هذين المصطلحين للإيزولوسين.

يمكنهم تكوين كل من الجلوكوز وكذلك سلائف الكيتون. يمكن تحويل الأحماض الأمينية الجلوكوجينية إلى جلوكوز من خلال عملية تكوين الجلوكوز والأحماض الأمينية الكيتونية هي تلك التي يمكن أن تتحلل مباشرة إلى أسيتيل CoA ، سلائف الكيتون.

هل الايزولوسين حمضي أم قاعدي؟

تعتمد حموضة وقاعدة أي حمض أميني على عدد مجموعة الأحماض الأمينية والكربوكسيلية. اعتمادًا على الهيكل ، ما إذا كان الإيزولوسين قاعديًا أم حمضيًا أو محايدًا موصوفًا أدناه.

لأنه يحتوي على عدد متساوٍ من COOH و NH2 المجموعة في هيكلها. لذلك ، فهو حمض أميني محايد. درجة الحموضة الكهروضوئية للأيزولوسين هي 7.3 (درجة الحموضة المحايدة).

لماذا وكيف يكون الإيزولوسين محايدًا؟

لوحظ الطبيعة المحايدة لأي حمض أميني بسبب وجود عدد متساوٍ من مجموعة الأحماض الأمينية والكربوكسيلية. دعونا نكتشف كيف يكون هذا محايدًا.

Isoleucine محايد بسبب وجود عدد متساوٍ من COOH و NH2 مجموعة. إذا كان عدد المجموعات الأمينية أكبر من عدد مجموعة COOH ، فإن الحمض الأميني يعتبر أساسيًا وإذا تجاوز عدد مجموعة COOH NH2 المجموعة ، ثم الحمض الأميني يسمى حمض أميني حمضي.

تتوفر ثلاثة أحماض أمينية مثل-

  1. حمض أميني حمضي
  2. حمض أميني أساسي
  3. حمض أميني محايد

هل isoleucine القطبية؟

يمكن تحديد القطبية من خلال حجم مجموعة الألكيل الموجودة في أي جزيء. دعونا نكتشف سبب أن الإيزولوسين هو قطبي أو غير قطبي.

Isoleucine غير قطبي وغير قابل للذوبان في الماء بسبب وجود مجموعة ألكيل كبيرة الحجم.

لماذا وكيف يكون الايسولوسين غير قطبي؟

مجموعة الألكيل من الأيزولوسين هي السبب الرئيسي لكونها غير قطبية وهي موصوفة أدناه.

Isoleucine غير قطبي لأنه يحتوي على مجموعة ألكيل ضخمة. تعتمد قطبية الأحماض الأمينية على حجم مجموعة الألكيل لأن مجموعات الألكيل تكون بشكل عام كارهة للماء بطبيعتها.

بالنسبة لمجموعة الألكيل الضخمة ، لا يمكنها السماح للذوبان في الماء للجزيء بأكمله. المركبات القطبية فقط هي التي يمكن أن تذوب في الماء لأن لها نفس الطبيعة (قطبية-قطبية).

هل isoleucine مراوان؟

يمكن تحديد Chirality من الهيكل وكذلك وجود الذرات أو المجموعات البديلة. ثم يمكننا التعليق على chirality من isoleucine. دعونا نناقش ذلك.

Isoleucine هو بالتأكيد مراوان مركب به أربعة بدائل مختلفة مع مركزين مراوان.

لماذا وكيف هو isoleucine مراوان؟

يمكن أن تكون ذرة الكربون حلزونية إذا كانت المجموعات البديلة الأربع المحيطة بها مختلفة. دعونا نستكشف سبب كون الأيسولوسين مراوان.

Isoleucine هو حلزوني لأنه يحتوي على أربع ذرات بديلة مختلفة حول الذرة المركزية. في isoleucine ، يكون الكربون الثاني مراوانًا لأنه يحتوي على أربع ذرات أو مجموعة مختلفة ، NH2، COOH ، مجموعة ألكيل ، الهيدروجين حولها.

إلى جانب ذلك ، فإن الكربون الثالث هو أيضًا حلزوني لأنه يحتوي أيضًا على أربع مجموعات مختلفة حوله.

هل isoleucine حمض أميني أساسي؟

يتم توضيح المفهوم الأساسي للأحماض الأمينية الأساسية أدناه.

Isoleucine هو بالتأكيد حمض أميني أساسي لأنه لا يمكن تخليق الأيزولوسين في أجسامنا.

لماذا وكيف يعتبر الايسولوسين من الأحماض الأمينية الأساسية؟

يتم تعريف الأحماض الأمينية الأساسية المذكورة أدناه على أنها تلك التي لا يستطيع الجسم الحي تصنيعها ويجب أن تؤخذ من الخارج من خلال مواد غذائية مختلفة ،

هناك تسعة أحماض أمينية أساسية و isoleucine واحد منهم. إنه مهم جدًا لبناء الأنسجة العضلية. الكمية المطلوبة من الايزولوسين للكائن الحي البالغ 20 مجم يوميا.

هل الايزولوسين بوليمر؟

تتكون البوليمرات عن طريق إضافة وحدات أحادية متشابهة أو مختلفة. دعونا نناقش حول النقطة هل isoleucine بوليمر أم لا.

في وقت معين isoleucine ليس بوليمر, إنه موجود كجزيء مونومر.

لماذا وكيف لا يعتبر الايسولوسين بوليمر؟

يصف هذا حول الإيزولوسين سواء كان بوليمر أم لا والذي تم توضيحه بالتفصيل.

إنه موجود كمونومر. يمكن أن توجد الأحماض الأمينية كمونومر. كمية كبيرة من الأحماض الأمينية تشكل بروتين جزيء ضخم من خلال عملية التكثيف (التخلص من جزيء الماء).

هل يحتوي الايزولوسين على ايزومرات؟

الايزومرات لها نفس الصيغة الجزيئية ولكن بترتيب جزيئي مختلف. يوضح المقطع التالي ما إذا كان الإيزولوسين يحتوي على أي ايزومرات أم لا.

بالتأكيد هناك أربعة ايزومرات متاحة لهيكل الايزولوسين بسبب وجود اثنين من المراكز اللولبية.

لماذا وكيف يحتوي الايسولوسين على ايزومرات؟

يعتمد عدد الأيزومرات على عدد ذرات الكربون اللولبية الموجودة في الجزيء. دعونا نشرحها بالتفصيل.

يحتوي Isoleucine على أربعة أيزومرات لأن لديها ذرتان من الكربون (2 و 3 مرقمة كربون). لتحديد عدد الايزومرات يتم استخدام الصيغة. عدد الايزومرات = 2n [ن = عدد ذرة الكربون اللولبية]. لذلك ، فإن العدد الإجمالي لأيزومرات الأيزولوسين هو 22 = 4.

في الختام

من المقالة أعلاه يمكن الاستنتاج أن الإيسولوسين هو حمض أميني أساسي ، وهو كاره للماء وغير قطبي بطبيعته. يمكن أن يكون موجودًا في اثنين من أيزومرين (d و l) ، اللذين يمكنهما تدوير الضوء المستقطب المستوي.

أديتي روي

مرحبًا ، أنا Aditi Ray ، شركة كيمياء صغيرة ومتوسطة الحجم على هذه المنصة. لقد أكملت تخرجي في الكيمياء من جامعة كلكتا وبعد التخرج من جامعة تكنو إنديا مع تخصص في الكيمياء غير العضوية. أنا سعيد جدًا لكوني جزءًا من عائلة Lambdageeks وأود أن أشرح الموضوع بطريقة مبسطة. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202

آخر المقالات

رابط إلى 9 أمثلة للمعادن غير الحديدية: حقائق يجب أن تعرفها

9 أمثلة على المعادن غير الحديدية: حقائق يجب أن تعرفها

أمثلة المعادن غير الحديدية هي تلك المعادن التي لا تحتوي على حديد. جميع المعادن النقية في الجدول الدوري غير حديدية باستثناء الحديد. دعونا نناقش مختلف المعادن غير الحديدية ...