
【化】 chain conformation
catenary; chain
【医】 chain
【化】 conformation; constellation
在汉英词典视角下,“链构象”(chain conformation)指高分子链(如聚合物、蛋白质、DNA等)在空间中由于单键旋转而产生的特定三维空间排列形态。它区别于“链构型”(chain configuration),后者涉及化学键断裂才能改变的原子连接方式。以下是详细解释:
动态性与可变性
链构象由分子内单键的自由旋转或受限旋转引起,导致原子或基团在空间位置不断变化。例如,聚乙烯链中C-C键的旋转可产生无规线团、折叠链等不同形态。这种变化无需破坏化学键,属于热力学驱动的动态过程 。
构象类型
常见构象包括:
分子内相互作用
包括键角(θ)、二面角(φ)的势能变化,以及范德华力、氢键等。例如,蛋白质二级结构的形成依赖主链酰胺键的氢键网络 。
外部环境作用
溶剂极性、温度、pH值等可显著改变构象。如DNA在高温下从双螺旋变为无规线团(变性) 。
构象能($E{text{conf}}$)通常用旋转异构态模型近似: $$ E{text{conf}} = sum E{phi} + sum E{theta} $$ 其中 $E{phi}$ 为二面角能垒,$E{theta}$ 为键角畸变能 。
生物大分子功能
蛋白质的活性依赖于特定构象(如酶活性中心的空间匹配),构象错误可能导致疾病(如朊病毒病) 。
聚合物材料性能
结晶度(与折叠链构象相关)影响塑料的强度;橡胶弹性源于无规线团构象的熵弹性 。
权威参考文献来源:
“链构象”是高分子物理学中的概念,特指高分子链在空间中因化学键旋转或排列方式不同而形成的形态结构。以下是详细解释:
构象的物理本质
链构象是指高分子主链上化学键通过旋转或取向变化,导致结构单元在空间中的不同排布。这种变化不涉及化学键断裂,仅由分子内热运动引起(如聚乙烯链的弯曲、折叠)。
分类
无规线团(Random Coil)
高分子链因内旋转自由度高而呈现不规则蜷曲状,如橡胶中的分子链。这种构象熵值较高,是高分子材料弹性的来源。
折叠链构象
链段通过有序折叠形成晶体结构(如聚乙烯的结晶区域)。常见于分子量较低的高分子或特定溶剂环境中。
如需更深入的化学键能量分析或具体构象模型(如Kratky链模型),可参考高分子物理教材或文献。
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