鍊構象英文解釋翻譯、鍊構象的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 chain conformation
分詞翻譯:
鍊的英語翻譯:
catenary; chain
【醫】 chain
構象的英語翻譯:
【化】 conformation; constellation
專業解析
在漢英詞典視角下,“鍊構象”(chain conformation)指高分子鍊(如聚合物、蛋白質、DNA等)在空間中由于單鍵旋轉而産生的特定三維空間排列形态。它區别于“鍊構型”(chain configuration),後者涉及化學鍵斷裂才能改變的原子連接方式。以下是詳細解釋:
一、核心定義與特征
-
動态性與可變性
鍊構象由分子内單鍵的自由旋轉或受限旋轉引起,導緻原子或基團在空間位置不斷變化。例如,聚乙烯鍊中C-C鍵的旋轉可産生無規線團、折疊鍊等不同形态。這種變化無需破壞化學鍵,屬于熱力學驅動的動态過程 。
-
構象類型
常見構象包括:
- 伸直鍊構象(Extended chain):能量較高的伸展狀态。
- 無規線團構象(Random coil):溶液中常見的熵驅動形态。
- 螺旋構象(Helix):如蛋白質α-螺旋或DNA雙螺旋的規則結構。
- 折疊鍊構象(Folded chain):結晶聚合物中的有序堆疊 。
二、影響構象的關鍵因素
-
分子内相互作用
包括鍵角(θ)、二面角(φ)的勢能變化,以及範德華力、氫鍵等。例如,蛋白質二級結構的形成依賴主鍊酰胺鍵的氫鍵網絡 。
-
外部環境作用
溶劑極性、溫度、pH值等可顯著改變構象。如DNA在高溫下從雙螺旋變為無規線團(變性) 。
三、數學描述與模型
構象能($E{text{conf}}$)通常用旋轉異構态模型近似:
$$
E{text{conf}} = sum E{phi} + sum E{theta}
$$
其中 $E{phi}$ 為二面角能壘,$E{theta}$ 為鍵角畸變能 。
四、生物學與材料學意義
-
生物大分子功能
蛋白質的活性依賴于特定構象(如酶活性中心的空間匹配),構象錯誤可能導緻疾病(如朊病毒病) 。
-
聚合物材料性能
結晶度(與折疊鍊構象相關)影響塑料的強度;橡膠彈性源于無規線團構象的熵彈性 。
權威參考文獻來源:
- Flory, P. J. Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press, 1953.
- Cowie, J. M. G., Arrighi, V. Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials. CRC Press, 2007.
- Creighton, T. E. Proteins: Structures and Molecular Properties. W. H. Freeman, 1993.
- Watson, J. D., et al. Molecular Biology of the Gene. Pearson, 2013.
- Mattice, W. L., Suter, U. W. Conformational Theory of Large Molecules. Wiley, 1994.
- Dobson, C. M. "Protein folding and misfolding." Nature, 2003.
- Strobl, G. The Physics of Polymers. Springer, 2007.
網絡擴展解釋
“鍊構象”是高分子物理學中的概念,特指高分子鍊在空間中因化學鍵旋轉或排列方式不同而形成的形态結構。以下是詳細解釋:
定義與核心概念
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構象的物理本質
鍊構象是指高分子主鍊上化學鍵通過旋轉或取向變化,導緻結構單元在空間中的不同排布。這種變化不涉及化學鍵斷裂,僅由分子内熱運動引起(如聚乙烯鍊的彎曲、折疊)。
-
分類
- 微構象:單個化學鍵的旋轉引起的局部空間結構變化,例如乙烷分子中的交叉式或重疊式構象。
- 宏構象:整個高分子鍊的整體形态,如無規線團或折疊鍊。
常見構象類型
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無規線團(Random Coil)
高分子鍊因内旋轉自由度高而呈現不規則蜷曲狀,如橡膠中的分子鍊。這種構象熵值較高,是高分子材料彈性的來源。
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折疊鍊構象
鍊段通過有序折疊形成晶體結構(如聚乙烯的結晶區域)。常見于分子量較低的高分子或特定溶劑環境中。
影響因素
- 溫度
溫度升高會增加分子熱運動,促進鍊段旋轉,使構象更趨向無規線團。
- 溶劑性質
良溶劑中鍊段伸展,劣溶劑中鍊段蜷縮(如聚苯乙烯在不同溶劑中的形态變化)。
- 分子量
分子量越大,構象複雜度越高,可能同時存線上團和折疊結構。
實際應用
- 彈性材料:依賴無規線團構象的熵彈性(如橡膠)。
- 高強度材料:通過折疊鍊構象增強結晶度(如合成纖維)。
如需更深入的化學鍵能量分析或具體構象模型(如Kratky鍊模型),可參考高分子物理教材或文獻。
分類
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