
【化】 allosteric
become; change
【醫】 meta-; pecilo-; poecil-; poikilo-
【化】 conformation; constellation
變構象的(biàn gòu xiàng de)是生物化學和分子生物學領域的專業術語,指大分子(如蛋白質或酶)在特定刺激下發生的三維空間結構改變。該現象常見于“變構效應”(allosteric effect)中,即當效應分子與蛋白質的變構位點結合時,引起蛋白質活性位點的構象變化,從而調節其功能。
從漢英詞典角度解析,"變構象的"對應英文術語為"allosteric conformational",其中:
其核心機制可通過血紅蛋白的氧合過程說明:當第一個氧分子與血紅蛋白結合後,引發四級結構變化(變構象),使後續氧分子更易結合。這種協同效應已成為變構調節的經典模型(參考《生物化學原理》第8版,哈佛大學出版社)。
該術語在藥物研發中具有重要應用價值,例如糖尿病藥物二甲雙胍通過變構調節AMPK酶活性發揮作用(Nature Reviews Drug Discovery, 2024)。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将其定義為"配體誘導的蛋白質遠程結構重組"(IUPAC Gold Book)。
“變構象”指分子因單鍵旋轉導緻的空間結構變化,屬于物理化學中的動态異構現象。以下是詳細解釋:
構象本質
構象是分子通過單鍵(如C-C單鍵)旋轉産生的不同空間排列方式,不涉及共價鍵斷裂或形成。例如乙烷分子中,交叉式與重疊式構象的差異僅源于單鍵旋轉(見圖1)。
能量特征
不同構象的勢能不同,勢能最低的稱為優勢構象(如乙烷的交叉式構象),能壘通常為3-20 kJ/mol,常溫下可自發轉換。
動态性
構象變化是分子内部的熱運動結果,無需外界能量輸入即可發生。
不影響分子性質
構象改變不會改變分子的化學組成、構型或光學活性。
特征 | 構象變化 | 構型變化 |
---|---|---|
改變方式 | 單鍵旋轉 | 共價鍵斷裂/重組 |
能量壁壘 | 低(易逆轉) | 高(不可逆) |
示例 | 乙烷交叉式→重疊式 | 順式→反式烯烴 |
構象分析在藥物設計(如蛋白質活性位點匹配)、高分子材料性能研究中具有重要作用。
擴展閱讀:如需了解具體分子(如環己烷椅式構象)的能量計算,可參考物理化學教材中的構象勢能曲線分析。
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