폴리머 백본

Polymer backbone
IUPAC 정의

메인 체인 또는 백본
긴 사슬이든 짧은 사슬이든 다른 사슬이든
펜던트로 간주할 수 있습니다.

주의: 2개 이상의 체인이 있는 경우
주체인이라고 동등하게 생각할 수 있다. 즉, 하나는
가장 간단한 표현으로 이어지는 선택
분자[1]

폴리머 과학에서 폴리머 체인 또는 단순히 폴리머의 백본은 폴리머의 주요 체인입니다.폴리머는 종종 주쇄의 원소에 따라 분류된다.백본의 특성, 즉 유연성에 따라 폴리머의 특성(예: 유리 전이 온도)이 결정됩니다.예를 들어 폴리백산(실리콘)의 경우 백본 체인은 매우 유연하므로 유리 전이 온도가 -123°C(-189°F; 150K)[2]로 매우 낮습니다.단단한 등뼈를 가진 고분자는 박막 및 용액에서 결정화(예: 폴리티오페네)되기 쉽습니다.결정화는 고분자의 광학 특성, 광학 밴드 간격 및 전자 [3]수준에 영향을 미칩니다.

유기 고분자

유기 골격을 가진 폴리머인 폴리스티렌의 형성.

일반적인 합성 고분자는 탄소로 구성된 주쇄를 가지고 있다. 즉, C-C-C-C...예를 들어 폴리에틸렌(CHCH22)n과 같은 폴리올레핀과 폴리스티렌(R65=CH), 폴리프로필렌(R3=CH) 및 아크릴레이트2(R=COR')와 같은 많은 치환 유도체2(CHCH(nR))를 들 수 있다.

유기 고분자의 다른 주요 부류는 폴리에스테르와 폴리아미드이다.이들은 탄소 사슬 외에 등뼈에 각각 -C(O)-O-기와 -C(O)-NH-기를 가지고 있다.주요 상업제품은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), (CHCOCHOC64224(O)),n 나일론-6(NH2(5CH)C(O))n이다.

무기 고분자

폴리디메틸실록산은 골격에 탄소가 부족하기 때문에 "유기 고분자"로 분류된다.

백산은 광범위한 유기 치환기를 가지고 있음에도 불구하고 무기 고분자의 대표적인 예입니다.백본드는 실리콘과 산소 원자의 교대로 구성되어 있다. 즉, Si-O-Si-O...실리콘 원자는 폴리디메틸실록산의 경우처럼 보통 메틸화합물인 두 개의 치환기를 가지고 있습니다.드물지만 실례가 되는 무기 중합체로는 S 및 N 원자가 번갈아 존재하는 폴리시아질(SN)x) 및 폴리인산염(PO3−)n이 있다.

생체 고분자

생체 고분자의 주요 과는 다당류, 펩타이드, 폴리뉴클레오티드이다.각각 많은 변종이 [4]알려져 있습니다.

단백질 및 펩티드

단백질은 아미노산 축합에 의해 형성되는 아미드 결합(-N(H)-C(O)-)을 특징으로 한다.폴리펩타이드 골격의 아미노산 배열은 단백질의 1차 구조로 알려져 있다.거의 모든 고분자와 마찬가지로 단백질은 접히고 꼬여 2차 구조로 형성되며, 2차 구조는 골격 내 카르보닐 옥시겐과 아미드 수소의 수소 결합에 의해 경화된다(예: C=O-HN).개별 아미노산 잔류물 간의 추가적인 상호작용은 단백질의 3차 구조를 형성한다.따라서 폴리펩타이드 골격의 아미노산 1차 구조는 단백질의 최종 구조 지도이므로 그 생물학적 [5][4]기능을 나타낸다.골격 원자의 공간 위치는 골격 [6]재구성을 위한 계산 도구를 사용하여 알파 카본의 위치로부터 재구성될 수 있다.

알파 및 베타 분류를 보여주는 응축의 간단한 예입니다.포도당과 과당은 수크로스를 형성한다.체내 글리코겐 합성은 우리딘이인산(UDP) 탈퇴기를 사용하는 글리코겐 합성효소에 의해 이루어진다.

탄수화물

탄수화물은 포도당과 같은 단당류의 축합에 의해 발생한다.폴리머는 올리고당(최대 10잔기)과 다당류(최대 50,000잔기)로 분류할 수 있다.골격 사슬은 개별 단당류 사이의 에테르 결합으로 특징지어진다.이 결합은 글리코시드 [7]결합이라고 불린다.이러한 백본 체인은 분기되지 않은(1개의 선형 체인을 포함) 또는 분기된(복수의 체인을 포함) 것입니다.글리코시드 결합은 아노머(또는 가장 산화된) 탄소의 상대적 입체 화학에 따라 알파 또는 베타로 지정된다.피셔 투영법에서 글리코시드 결합이 공통의 생물학적 당류의 탄소6과 같은 면 또는 면에 있으면 탄수화물은 베타로, 반대면에 있으면 알파로 지정된다.전통적인 "의자 구조" 투영법에서, 연결이 탄소 6과 동일한 평면(적도 또는 축방향)에 있으면 베타로 지정되고 반대 평면에서는 알파로 지정된다.이는 포도당에 알파, 과당에 베타 결합을 포함하는 수크로스(테이블 당)에 예시된다.일반적으로 우리 몸이 분해하는 탄수화물은 알파 결합되어 있고(예: 글리코겐), 구조적 기능을 가진 탄수화물은 베타 결합되어 있다(예: 셀룰로오스).[4][8]

핵산

포스포디에스테르 결합을 형성하는 아데닌과 구아닌의 축합에 의해 유입되는 뉴클레오티드의 트리포스화 리보스가 폴리머의 3' 하이드록시기의 공격을 받아 피로인산을 방출한다.

디옥시리보핵산과 리보핵산은 폴리뉴클레오티드의 주요 예이다.그것들은 뉴클레오티드의 축합에 의해 발생한다.그들의 등뼈는 리보스의 히드록시기(hydroxy group)와 다른 리보스의 인산기가 응축됨으로써 형성된다.이 결합은 포스포디에스테르 결합이라고 불린다.응축은 중합효소라고 불리는 효소에 의해 촉매된다.DNA와 RNA는 수백만 개의 뉴클레오티드가 될 수 있고, 따라서 생명의 유전적 다양성을 허용한다.염기는 펜토오스-인산 고분자 골격에서 돌출되어 상보적 파트너(A는 T, G는 C)에 쌍으로 결합된 수소이다.이것은 양쪽에서 펜토오스 인산염 백본과 이중 나선을 형성하여 2차 [9][4][10]구조를 형성한다.

레퍼런스

  1. ^ IUPAC, 화학 용어집, 제2판('골드북') (1997).온라인 수정판: (2006–) "폴리머의 주쇄(등뼈)" doi: 10.1351/goldbook.M03694
  2. ^ "Polymers". Archived from the original on 2015-10-02. Retrieved 2015-09-17.
  3. ^ Brabec, C.J.; Winder, C.; Scharber, M.C; Sarıçiftçi, S.N.; Hummelen, J.C.; Svensson, M.; Andersson, M.R. (2001). "Influence of disorder on the photoinduced excitations in phenyl substituted polythiophenes" (PDF). Journal of Chemical Physics. 115 (15): 7235. Bibcode:2001JChPh.115.7235B. doi:10.1063/1.1404984.
  4. ^ a b c d Voet, Donald; Voet, Judith G.; Pratt, Charlotte W. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (5th ed.). Wiley. ISBN 978-1-118-91840-1.브이
  5. ^ Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2002). "3.2 Primary Structure: Amino Acids Are Linked by Peptide Bonds to Form Polypeptide Chains". Biochemistry (5th ed.). W.H. Freeman. ISBN 0-7167-3051-0. NBK22364.
  6. ^ Badaczewska-Dawid, Aleksandra E.; Kolinski, Andrzej; Kmiecik, Sebastian (2020). "Computational reconstruction of atomistic protein structures from coarse-grained models". Computational and Structural Biotechnology Journal. 18: 162–176. doi:10.1016/j.csbj.2019.12.007. ISSN 2001-0370. PMC 6961067. PMID 31969975.
  7. ^ Buschiazzo, Alejandro (2004). "Crystal structure of glycogen synthase: homologous enzymes catalyze glycogen synthesis and degradation". The EMBO Journal. 23 (16): 3196–3205. doi:10.1038/sj.emboj.7600324. PMC 514502. PMID 15272305.
  8. ^ Bertozzi CR, Rabuka D (2009). "Structural Basis of Glycan Diversity". In Varki A, Cummings RD, Esko JD, et al. (eds.). Essentials of Glycobiology (2nd ed.). Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 9780879697709. PMID 20301274.
  9. ^ Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. (2002). "DNA Replication Mechanisms". Molecular Biology of the Cell (4th ed.). Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1. NBK26850.
  10. ^ Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). "4.1, Structure of Nucleic Acids". Molecular Cell Biology (4th ed.). W.H. Freeman. ISBN 0-7167-3136-3. NBK21514.

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