Struttura della glicina, caratteristiche: 21 fatti rapidi completi

La struttura della glicina è uno dei 20 aminoacidi presenti nel corpo umano e prodotti naturalmente. Sono di grande importanza poiché il corpo umano li produce naturalmente. La sua descrizione completa che spazia dalle proprietà strutturali a quelle fisiche è spiegata in questo articolo.

La struttura della glicina è una molecola organica con la formula C2H5NO2. Poiché è una molecola organica, vi è condivisione di elettroni e formazione di legami covalenti. Come qualsiasi altro alfa-amminoacido, ha un atomo di carbonio centrale a cui è attaccato un gruppo amminico (-NH2) e un gruppo carbossilico. C'è anche una catena di carbonio con esso. 

Struttura della glicina
Struttura della glicina

Discutendo più sulla struttura della glicina, allora è uno degli amminoacidi essenziali che sono gli elementi costitutivi delle proteine ​​che a loro volta compongono il corpo umano. Il sequenziamento di questi amminoacidi, compresa la struttura della glicina, è inoltre responsabile della formazione del DNA del nostro sistema genetico (acido desossiribonucleico). La struttura della glicina è una delle strutture più semplici che mostra un comportamento achirale. Qui l'atomo di carbonio centrale ha solo 2 atomi di idrogeno attaccati ad esso.

La struttura della glicina ha un significato dalla chimica alla biochimica. Parlando del suo aspetto chimico, si tratta quindi di un composto organico cristallino simile a una polvere bianca che ha proprietà acido-base. Poiché è una struttura con la presenza sia di componenti acidi che basici, è considerata anfotera. Ma le differenze nel pH possono modificare le proprietà della struttura della glicina. Al di sotto del pH 2.4 la struttura della glicina si converte in glicinio e al di sopra del pH 9.6 in glicinato.

La struttura della glicina essendo un composto organico multidisciplinare ha molte funzioni da svolgere. Chimicamente ha utilizzo nella chimica di coordinazione come ligando bidentato e nella formazione di esteri. La struttura della glicina esibisce anche funzioni fisiologiche in cui è un precursore delle proteine ​​e agisce come intermedio biosintetico o neurotrasmettitore. Oltre a questo, ha usi anche nelle materie prime animali e nella ricerca di laboratorio.

Ci sono molte proprietà associate alla struttura della glicina, in particolare alla sua lewis struttura a punti che fornisce una descrizione dettagliata delle sue proprietà elettroniche, fisiche e chimiche. Alcune di queste caratteristiche sono spiegate di seguito in dettaglio:

  1. Qual è la struttura della glicina?
  2. Come disegnare la struttura della glicina?
  3. Risonanza della struttura della glicina
  4. Forma della struttura della glicina
  5. Carica formale della struttura della glicina
  6. Angolo della struttura della glicina
  7. Regola dell'ottetto della struttura della glicina
  8. Coppie solitarie della struttura della glicina
  9. Elettroni di valenza della struttura della glicina
  10. Ibridazione della struttura della glicina
  11. Solubilità della struttura della glicina
  12. La struttura della glicina è solubile in acqua?
  13. La struttura della glicina è un elettrolita forte?
  14. È la glicina struttura acida o di base?
  15. La struttura della glicina è polare o non polare?
  16. È la glicina struttura un Lewis acido o base di Lewis?
  17. La struttura della glicina è lineare?
  18. La struttura della glicina è paramagnetica o diamagnetica?
  19. La struttura della glicina è un amminoacido?
  20. La struttura della glicina è un amminoacido essenziale?
  21. La struttura della glicina è idrofobica?

Qual è la struttura della glicina?

La struttura della glicina, come menzionato più volte sopra, è la forma più semplice di amminoacido presente nel corpo umano ed è l'elemento costitutivo delle proteine. La struttura della glicina è uno degli alfa-amminoacidi in cui il carbonio centrale è attaccato a un gruppo amminico, un gruppo di acido carbossilico e un atomo di idrogeno come catena R.

Grazie alla sua semplicità nella catena R poiché attacca un solo atomo di idrogeno, la struttura della glicina ha un'elevata libertà di rotazione. Grazie a questa flessibilità, ha un ruolo significativo nel ripiegamento delle proteine ​​ed è inserito nella categoria della struttura secondaria dove forma un'alfa elica. 

La struttura della glicina, a differenza di altre strutture di amminoacidi, non ha atomi diversi attaccati all'atomo di carbonio centrale. Quindi la struttura della glicina è achirale e non forma strutture enantiomeriche.

Come disegnare la struttura della glicina?

Glycine la struttura può essere disegnata utilizzando il metodo Lewis concetto di struttura del punto che comprende alcuni passaggi come spiegato di seguito:

glicina lewis str
Glycine struttura Lewis rappresentazione del punto

Passaggio 1: calcolare il numero di elettroni di valenza nella struttura della glicina

La formula della struttura della glicina coinvolge il carbonio alfa centrale, il gruppo amminico (NH2), il gruppo carbossilico (COOH) e gli atomi di idrogeno come catena laterale. Gli elementi fondamentali coinvolti sono carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto con rispettivamente 4, 1, 6 e 5 elettroni di valenza. Quindi il numero totale di elettroni di valenza è 2×4+5×1+6×2+5= 30.

Passaggio 2: cercare l'atomo centrale

La struttura della glicina è un alfa-amminoacido. Ciò significa che c'è un atomo centrale circondato dai gruppi funzionali acidi e basici. Qui ci sono 5 elementi principali presenti nella struttura della glicina, di cui quello meno elettronegativo sarà l'atomo centrale.

L’ossigeno è l’elemento più elettronegativo seguito da azoto, carbonio e idrogeno. Quindi di conseguenza l'idrogeno dovrebbe essere l'atomo centrale. Ma questa non è una possibilità a causa delle sue piccole dimensioni. Quindi nella struttura della glicina, il carbonio alfa sarà l'atomo centrale.

Passaggio 3: legame tra gli atomi

La struttura della glicina è una molecola organica quindi qui ci sarà la condivisione degli elettroni secondo la regola dell'ottetto e la formazione di legami covalenti. Per ottenere la stabilità dell'ottetto, il carbonio alfa centrale condividerà i suoi quattro elettroni con altri gruppi funzionali.

Da un lato sarà circondato dal gruppo funzionale NH2 e dal gruppo funzionale COOH. Dall'altro lato sarà circondato da due atomi di idrogeno. Ciò soddisferà i criteri dell'ottetto. Inoltre, c'è la presenza di singoli legami covalenti. L'unico doppio legame covalente si trova nel gruppo -COOH.

Passaggio 4: calcolo dell'addebito formale

Il calcolo della carica formale è un criterio molto importante per l'autenticità e l'esistenza della struttura della glicina. Minore è la carica formale della struttura della glicina, maggiore è la stabilità. Qui la carica formale della struttura della glicina è 0, il che conferma la sua affidabilità ed esistenza.

Risonanza della struttura della glicina

La struttura della glicina essendo una molecola organica con una coppia solitaria di elettroni e un doppio legame può subire delocalizzazione e formare strutture di risonanza o canoniche. Il movimento degli elettroni può portare alla formazione di una struttura diversa con proprietà acide e basiche completamente diverse, nota come zwitterione.

Lo zwitterione della struttura della glicina porta al cambiamento nei gruppi funzionali dove NH2 forma NH3+ e COOH forma COO-. Possono essere meglio compresi schematicamente.

risonanza della glicina
Risonanza nella struttura della glicina (formazione di Zwitterione)

Forma della struttura della glicina

La struttura della glicina è l'amminoacido più semplice e ha molti conformeri, ma la sua geometria e forma sono qualcosa che è ancora oggetto di approfondite ricerche teoriche e pratiche. Gli studi a microonde e ab initio hanno dimostrato che un singolo conformero, come mostrato nel diagramma, è la forma corretta e più stabile della struttura della glicina con molta più flessibilità nella sua costante di rotazione.

Il modello a sfera e bastone della struttura della glicina rappresenta gli atomi e i legami covalenti ma non mostra la dimensione e la forma reali della molecola.

Il modello a bastoncino mostra solo i legami e la struttura peptidica della struttura della glicina. I modelli riempitivi mostrano solo i raggi e la forma ad essi associati ma nascondono le dimensioni e la struttura effettive.

Un altro fattore in base al quale viene decisa la forma sono gli atomi coinvolti. Nella struttura della glicina attorno a N e CH2 la geometria è tetraedrica mentre attorno alla CO2 la geometria è planare trigonale.

glicina 3D
Rappresentazione 3D della struttura della glicina

Carica formale della struttura della glicina

La carica formale della struttura della glicina come qualsiasi altra molecola può essere calcolata utilizzando la formula 

FC = VNB/2

FC del carbonio nella struttura della glicina = 0

FC di ossigeno nella struttura della glicina = 0

FC di azoto nella struttura della glicina = 0

FC dell'idrogeno nella struttura della glicina = 0 

Angolo della struttura della glicina

La struttura della glicina è una molecola proteica e trovare il suo angolo è un lavoro complesso che di solito avviene utilizzando uno strumento fondamentale chiamato diagramma di Ramachandra. Implica chimica quantistica e terminologie atomiche moderne come psi e phi dove gli angoli sono decisi in base ad esso. Quando si tratta della struttura della glicina, gli angoli psi sono a 180 gradi e 0 gradi.

È secondo un conformero che l'ossigeno e l'azoto sono inseriti tra 2 idrogeni alfa. Il resto dell'argomento sull'angolo della struttura della glicina è molto complesso e si basa su calcoli quantistici che esulano dallo scopo di questo articolo.

Regola dell'ottetto della struttura della glicina

La regola dell'ottetto è uno dei ruoli più importanti quando si tratta di stabilire la stabilità dei composti. Si tratta di un insieme di criteri seguiti dalla maggior parte dei composti, ad eccezione di alcune anomalie, per ottenere stabilità e la struttura della glicina non è intatta. Segue anche la regola dell'ottetto come spiegato da its lewis struttura a punti.

È molto chiaro che il carbonio, l'ossigeno, l'azoto e l'idrogeno hanno rispettivamente 4, 6, 5 e 1 elettroni di valenza. Per raggiungere la stabilità hanno bisogno di 4, 2, 3 e 1 elettroni di valenza che avvengono tramite la condivisione di elettroni in cui sono coinvolte funzionalità stabili dell'ottetto NH2 e COOH insieme alla catena laterale di 2 atomi di idrogeno, tutti attaccati a un atomo di carbonio alfa attraverso singoli legami covalenti.

Coppie solitarie della struttura della glicina

La struttura della glicina è la struttura più semplice con un singolo atomo di idrogeno come catena laterale. È una molecola organica che segue la regola dell'ottetto nel suo legame e certamente ha elettroni che non hanno partecipato al suo legame e sono definiti coppie solitarie della struttura della glicina. Discutendo il suo atomo di carbonio alfa che è circondato da funzionalità di ammina e acido carbossilico non ha una coppia solitaria di elettroni.

La coppia solitaria di elettroni si trova sui gruppi funzionali attaccati all'atomo di carbonio alfa. Il gruppo amminico NH2 ha 1 paio di elettroni solitari sull'atomo di azoto. Il gruppo COOH ha coppie solitarie di elettroni su entrambi gli atomi di ossigeno.

L'atomo di ossigeno coinvolto nella formazione del doppio legame covalente e del legame covalente singolo ha 2 coppie solitarie di elettroni ciascuno. Quindi nella struttura della glicina ci sono un totale di 5 coppie solitarie di elettroni.

Elettroni di valenza della struttura della glicina

Elettroni di valenza nella glicina la struttura può essere contata individualmente per un atomo. Sappiamo che nella glicina ci sono 2 atomi di carbonio, 2 atomi di ossigeno, 1 atomo di azoto e 5 atomi di idrogeno. Dopo il legame, tutti questi elementi nella struttura della glicina hanno 8 elettroni di valenza secondo i criteri di stabilità dell'ottetto.

Ma prima del legame, la struttura della glicina comprende 2 atomi di carbonio con 4 elettroni ciascuno, 2 atomi di ossigeno con 6 elettroni ciascuno, 1 atomo di azoto con 5 elettroni e 5 atomi di idrogeno con 5 elettroni ciascuno. Quindi il numero totale di elettroni di valenza è 30.

Ibridazione della struttura della glicina

L'ibridazione della struttura della glicina dipende dai singoli atomi e dalle funzionalità coinvolte nella struttura. Qui ci sono tre tipi di ibridazione associati alla struttura della glicina. Queste ibridazioni sono le seguenti:

L'atomo di azoto è ibridato sp3. Anche il gruppo CH2 nella struttura della glicina è ibridato sp3 e infine la funzionalità carbossilato CO2- è ibridata sp2. 

Solubilità della struttura della glicina

La struttura della glicina è uno degli alfa-amminoacidi più importanti e più semplici. La sua solubilità in diverse miscele è ancora nell'ambito della ricerca, come pubblicato in molte riviste accademiche. Diversi componenti mostrano diverse misurazioni di solubilità nella struttura della glicina.

La struttura della glicina è solubile in acqua ma con misurazioni precise. In termini di solventi organici, la struttura della glicina è solubile in piridina e scarsamente solubile in etanolo. È insolubile nell'etere.

La struttura della glicina è solubile in acqua?

La struttura della glicina è solubile in acqua ma la sua solubilità non rimane a tutti i livelli. Esiste una variazione lineare della solubilità con quella della temperatura. Dopo diverse analisi e metodi statistici, è stato confermato in pubblicazioni di ricerca e varie altre riviste che la solubilità della struttura della glicina è di 3.318 mol/kg a 298.15 K.

La struttura della glicina è un elettrolita forte?

No, la struttura della glicina non è un elettrolita forte. Gli elettroliti forti sono quelli che possono dissociarsi o ionizzarsi completamente nella soluzione. Inoltre, gli elettroliti forti sono buoni conduttori di elettricità. La struttura della glicina è un amminoacido che non è classificato in acidi e basi. Quindi la sua dissociazione, soprattutto la dissociazione completa, non è possibile. Quindi non è un elettrolita forte.

La struttura della glicina è acida o basica?

La struttura della glicina è l'amminoacido più semplice e mostra il tipico comportamento acido-base. Non è né un acido forte né una base forte e mostra diversi stadi di equilibrio in una soluzione acquosa a seconda della variazione del pH.

Il coniugato cationico della struttura della glicina è dominante a pH basso mentre il coniugato anionico si forma a pH elevato. La struttura neutra della glicina è in equilibrio con la struttura dipolare della glicina dove il favore dell'equilibrio è in quella dipolare. Questo perché l'H3N+ stabilizza la CO2- e viceversa.

Un'altra cosa degna di nota è che tra pH 3 e 8, quasi ogni forma di struttura della glicina è in forma dipolare e al centro di questo intervallo quando la concentrazione del coniugato acido è uguale a quella del coniugato basico si chiama pH punto isoelettrico.

La struttura della glicina è polare o non polare?

La polarità della struttura della glicina rispetto ad altri amminoacidi è molto complessa. È considerato un amminoacido non polare ma una molecola polare. La ragione di questo comportamento insolito è dovuta all'assenza di una catena R laterale.  Da un punto di vista chimico è una molecola polare a causa della presenza di atomi elettronegativi di ossigeno e azoto contro l'atomo di idrogeno. 

Da un punto di vista biochimico è una molecola non polare perché lì vengono considerate le catene laterali. Poiché nella struttura della glicina la catena laterale è idrogeno, il momento dipolare è 0. Quindi la struttura della glicina, sebbene polare, è considerata non polare nelle strutture proteiche.

La struttura della glicina è un acido di Lewis o una base di Lewis?

Glycine La struttura non può essere classificata come Lewis acido o base come molti altri composti. È un amminoacido ed esiste sotto forma di zwitterione a pH neutro. Quindi a diversi valori di pH esiste come acido Lewis o base Lewis.

La struttura della glicina è lineare?

No, la struttura della glicina non è lineare. È un amminoacido simmetrico ed esiste come struttura secondaria invece che come struttura lineare sotto forma di alfa-elica grazie alla sua costante di rotazione flessibile.

La struttura della glicina è paramagnetica o diamagnetica?

La sola natura magnetica della struttura della glicina non può essere prevista. Confermare se è paramagnetico o diamagnetico è possibile solo quando agisce come un ligando e forma un complesso con Metallo di transizione ioni o lantanidi e attinidi.

L'interazione della struttura della glicina con i metalli decide se gli elettroni spaiati sono presenti o meno confermando così il comportamento paramagnetico o diamagnetico.

La struttura della glicina è un amminoacido?

La struttura della glicina è un amminoacido a cui è attaccato un singolo atomo di idrogeno come catena laterale. La struttura della glicina è anche designata come amminoacidi proteinogenici dove è codificata da codoni che iniziano con GG.

È utile nella formazione di alfa-eliche nelle strutture secondarie che costituiscono un'importante forma compatta. A causa della struttura della glicina, questa proprietà è l'amminoacido più abbondante nel collagene.

La struttura della glicina è un amminoacido essenziale?

La struttura della glicina è un amminoacido non essenziale, il che implica che è prodotto naturalmente nel corpo umano e non necessita di essere aggiunto come requisito dietetico. Ma oggigiorno viene utilizzato come integratore alimentare nei dosaggi necessari.

La sua funzione primaria è la sintesi di proteine ​​che sono inoltre essenziali per lo sviluppo e la costruzione dello scheletro, dei muscoli e dei tessuti. Viene utilizzato anche per migliorare la qualità del sonno in caso di stanchezza e insonnia. Ha anche un impatto significativo sul cervello e sulla salute neurale, ma nella giusta quantità di dosaggi.

La struttura della glicina è idrofobica?

La struttura della glicina è un amminoacido idrofobico. È a causa della sua struttura. È molto evidente che nella formazione delle proteine ​​è considerato non polare a causa dell'assenza della catena laterale R.

Poiché la struttura della glicina è simmetrica e achirale a causa di questo fattore, è idrofobica. A causa dell'assenza di una catena polare, la struttura della glicina non può interagire con l'acqua ed è quindi considerata idrofoba.

Conclusione

In poche parole, la struttura della glicina è un importante amminoacido non essenziale che è la struttura più semplice a causa dell'assenza di una catena R laterale. È considerato non essenziale in quanto può essere prodotto dal corpo umano senza esigenze o dosaggi dietetici. Le sue proprietà fisiche, chimiche, strutturali ed elettroniche sono influenzate dalla semplice catena laterale costituita solo da atomi di idrogeno.

Maggiori informazioni sulla seguente struttura e caratteristiche

ZnO
Zns
Fe3O4
NaClO2
Litio
Krypton
Neon
Legame peptidico
NaHSO4
KMnO4
NaH2PO4
FeO
Fe2S3
Acido Ialuronico
Legame disolfuro
aminoacido alanina
Acido glicolico
Eptano
Oro
ZnSO4
Braceacido amico
Grafite
acido esanoico