19 Fatti sulla struttura e sulle caratteristiche dell'isoleucina

L'isoleucina è un α-amminoacido neutro e non polare essenziale con una massa molecolare di 131.175 g/mol. Parliamo in dettaglio della struttura dell'isoleucina.

La struttura dell'isoleucina contiene un gruppo amminico nella sua posizione α che si protona in condizioni biologiche. L'atomo centrale è sp3 ibridato con una struttura non planare. Questo amminoacido alifatico può essere sintetizzato mediante una procedura multifase tra la reazione del 2-bromobutano e il dietil malonato.

Concentriamoci sui seguenti argomenti sull'isoleucina come la polarità, un numero di isomeri, la solubilità con spiegazioni adeguate.

Come disegnare la struttura di Isoleucine lewis?

Struttura di Lewis mostra gli elettroni di non legame come punti di elettroni attorno ai rispettivi atomi della molecola. Struttura di Lewis di qualsiasi molecola può essere estratto seguendo i passaggi seguenti.

  1. Determinazione degli elettroni di valenza: Gli atomi costituenti dell'isoleucina sono carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno. Carbonio, azoto, ossigeno, idrogeno contengono rispettivamente quattro, cinque, sei e un elettrone nel loro guscio di valenza.
  2. Scoprire gli elettroni di legame: Cinque atomi di carbonio formano la catena principale di idrocarburi e si uniscono tra loro mediante legami singoli. 2 e 3 atomi di carbonio numerati sono attaccati con un gruppo amminico (NH2) e metile (CH3) rispettivamente. 1 nessun carbonio è carbonio dell'acido carbossilico ed è legato con un atomo di ossigeno mediante doppio legame e un altro atomo di ossigeno (OH) con legame singolo.
  3. Scoprire gli elettroni non leganti: Tra tutti gli atomi costituenti, solo azoto e ossigeno trasportano elettroni non leganti. L'azoto ne ha due e l'ossigeno ha quattro elettroni non leganti.

Forma della struttura di Lewis Isoleucina

Per conoscere la forma dell'isoleucina, è necessario determinare prima l'ibridazione dell'atomo centrale come indicato di seguito.

La forma della struttura dell'isoleucina contiene atomi di carbonio che sono sp3ibridati e possiedono una geometria tetraedrica. 2 nessun carbonio è legato ad un gruppo amminico e 3 nessun carbonio è legato ad un gruppo metilico.

Se gli atomi centrali hanno una coppia solitaria, allora ciascuno degli atomi di carbonio non può possedere una geometria tetraedrica invece di avere sp3ibridazione. Il gruppo amminico viene mostrato come il legame verso l'alto e il gruppo metilico (collegato con 3 senza atomo di carbonio) viene mostrato come il legame verso il basso rispetto al piano della carta.

Jpeg a forma di isoleucina
Forma di isoleucina.
Immagine di credito: Wikimedia Commons.

Carica formale della struttura di Lewis Isoleucina

La carica formale che è descritta di seguito, è la carica individuale trasportata dagli atomi costituenti. Più stabile struttura legislativa può essere deciso dal calcolo dell'addebito formale.

Formula di , il carica formale dell'isoleucina è = numero totale di elettroni di valance – numero di elettroni che rimangono non legati – (numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame/2)

  • Carica formale portata da ciascuno degli atomi di carbonio = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Carica formale di ciascuno dei due atomi di ossigeno = 6 – 4 – (4/2) = 0
  • Carica formale di ciascuno degli atomi di idrogeno = 1 – 0 – (2/2) = 0
  • Carica formale dell'azoto = 5 – 2 – (6/2) = 0

Angolo della struttura di Lewis Isoleucina

L'angolo di legame che può essere previsto dall'ibridazione dell'atomo centrale in assenza di una coppia solitaria nell'atomo centrale, scopriamolo qui.

I l'angolo della struttura di Isoleucina contiene sei atomi di carbonios ed tutti hanno sp3l'ibridazione e ciascuno degli atomi di carbonio ha una geometria tetraedrica con quattro diversi sostituenti. Pertanto, l'angolo di legame dovrebbe essere quasi uguale a 109.50.

Se l'atomo di carbonio ha elettroni non leganti o coppie solitarie, l'angolo di legame sarà deviato da 109.50 (angolo di legame effettivo di qualsiasi sp2 atomo ibridato) a causa della presenza di coppia solitaria-coppia solitaria, coppia solitaria-legame e repulsione di coppia di legame-legami.

Regola dell'ottetto della struttura di Lewis di isoleucina

 La regola dell'ottetto ha la configurazione elettronica nel guscio di valenza di qualsiasi atomo come il guscio più esterno del gas nobile più vicino secondo la tavola periodica. Esploriamolo in dettaglio nelle strofe seguenti.

Nella regola dell'ottetto di isoleucina struttura legislativa, è costituito da carbonio, azoto, ossigeno e idrogeno come atomi partecipanti. Sono tutti elementi del gruppo 2 tranne l'idrogeno. Quindi, il gas nobile più vicino a tutti loro è il neon che ha una configurazione elettronica nel suo guscio di valenza 2s2 2p6.

Il carbonio forma quattro legami con quattro atomi o gruppi sostituenti. Dopo essersi legato con quattro gruppi, guadagna altri quattro elettroni nel suo guscio di valenza. Ora, il numero totale di elettroni di valenza diventa otto, che corrisponde al neon. L'ossigeno può legare altri due atomi o gruppi e dopo la formazione del legame il suo guscio di valenza ottiene altri due elettroni.

L'azoto può creare legami con altri tre atomi e raggiungere anche gas nobili come la configurazione elettronica e l'ottetto di riempimento. La regola dell'ottetto non viene applicata all'idrogeno, ma obbedisce al dupletto (avendo due elettroni nell'orbitale 1s come l'elio).Pertanto, la regola dell'ottetto viene rispettata nel caso di tutti gli atomi poiché tutti guadagnano anche otto elettroni nel suo guscio di valenza.

 Isoleucina Lewis struttura coppie solitarie

Le coppie solitarie sono fondamentalmente elettroni di valenza che non sono coinvolti nel legame e mostrati come punti di elettroni struttura legislativa. Parliamo di questo.

Formula di calcolo di isoleucina struttura legislativa coppie solitarie è = numero totale di elettroni di mantovana – numero di elettroni legati.

  • Elettroni di non legame dell'atomo di carbonio = 4 – 4 = 0
  • Elettroni di non legame dell'idrogeno = 1 – 1 = 0
  • Elettroni non leganti dell'ossigeno = 6 – 2 = 4
  • Elettroni non leganti dell'azoto = 5 – 3 = 2

Pertanto, gli elettroni totali di non legame nell'isoleucina sono = (2×4) + (2×1) = 10

Elettroni di valenza isoleucina

Gli elettroni di valenza sono gli elettroni della maggior parte degli elettroni del guscio. A causa della maggiore reattività di questi elettroni, partecipano al legame con altri atomi in una molecola. Spieghiamolo in dettaglio.

La configurazione elettronica del guscio di valenza di carbonio, azoto e idrogeno è 2s2 2p2, Anni '22 2p3 e 2s2 2p4rispettivamente. Pertanto, carbonio, azoto e ossigeno hanno quattro, cinque, e sei elettroni di valenza in il rispettivo guscio di valenza. L'idrogeno è un elemento del gruppo uno e ha un solo elettrone.

L'isoleucina è ionica o molecolare?

La covalenza in qualsiasi composto è generata dalla condivisione di elettroni ma il composto ionico si forma attraverso il completo trasferimento di elettroni che è menzionato di seguito in dettaglio.

L'isoleucina dovrebbe essere un composto molecolare o covalente perché dopo la dissociazione dell'isoleucina non si possono formare ioni con carica positiva e negativa come qualsiasi composto ionico.

Perché e come l'isoleucina è un composto molecolare o covalente?

I legami tra gli atomi nell'isoleucina si formano a causa della condivisione reciproca degli elettroni di valenza di ciascuno degli atomi che formano il legame. Parliamo di questo in breve.

L'isoleucina è molecolare perché gli elettroni tra gli atomi sono condivisi attraverso i legami covalenti. I legami ionici possono essere formati solo se gli elettroni vengono trasferiti permanentemente da un atomo meno elettronegativo a un atomo più elettronegativo e attaccati dalla forza di attrazione coloumbica.

Questi sono assenti in isoleucina. Pertanto, non può essere un composto ionico, piuttosto è un composto covalente o molecolare.

L'isoleucina è aromatica?

Un composto può essere aromatico se è sp2 ibridato con una struttura planare e ciclica avente (4n+2) elettroni pi. Parliamo di questo in dettaglio.

L'isoleucina non è un composto aromatico a causa della struttura aciclica non planare e sp3 ibridazione dell'atomo centrale (carbonio).

Perché e come l'isoleucina non è un composto aromatico?

Ci sono alcune caratteristiche o regole di aromaticità come la planarità, sp2 ibridazione, presenza di (4n+2) elettroni pi con struttura ciclica. Cerchiamo di capire il punto nel dettaglio.

Né l'isoleucina è planare, né ciclica. Ha una lunga catena di idrocarburi. Non contiene (4n+2) numero di elettroni pi e gli atomi di carbonio sono sp3 ibridato.

L'isoleucina è ione zwitter?

Lo ione Zwitter è definito come la presenza di ioni caricati positivamente e negativamente. Scopriamolo in dettaglio.

Isoleucina è uno ione zwitter per la presenza di due ioni di carica opposta (positivo e negativo), NH3+ e COO- ione.

Perché isoleucina è uno ione zwitter?

Nella maggior parte dei casi, gli amminoacidi possono essere presenti in forma ionica zwitter. Anche isoleucina non fa eccezione. Forma ione zwitter a pH =7.3. Spieghiamo di più sullo ione zwitter in dettaglio.

Lo ione Zwitter è uno ione contenente sia lo ione positivo che quello negativo in uguale quantità. Pertanto, la carica elettrica netta di qualsiasi ione zwitter è sempre zero. Questo ione può essere ottenuto trasferendo un protone dal gruppo COOH a NH2 gruppo.

In che modo l'isoleucina è uno ione zwitter?

Nel percorso seguente si forma lo ione zwitter di isoleucina spiegato brevemente nella strofa seguente.

L'atomo di idrogeno dal gruppo COOH viene trasferito all'NH2 gruppo e renderlo NH3+ e il gruppo COOH viene cambiato in COO-.

L'isoleucina è idrofobica o idrofila?

L'idrofobicità è definita come la repulsione dall'acqua molecola se idrofilia è l'attrazione verso le molecole d'acqua. Cerchiamo di discuterne in dettaglio.

L'isoleucina sarà sempre di natura idrofobica e non idrofila a causa della tendenza repulsiva verso la molecola d'acqua.

Perché l'isoleucina è di natura idrofobica?

L'idrofobicità è la tendenza ad evitare la molecola d'acqua. Il motivo alla base dell'idrofobicità è discusso di seguito.

La natura idrofobica e idrofila dipende dalla presenza di un gruppo polare alchilico e idrofilo idrofobo. A seconda della struttura, l'isoleucina è di natura idrofobica perché il gruppo alchilico è grande e non può essere solubile in acqua.

In che modo l'isoleucina è di natura idrofobica?

Questo può essere spiegato di seguito dal caratteristiche del gruppo alchilico presente nella struttura dell'isoleucina.

Questo gruppo alchilico non può formare alcun legame idrogeno con il solvente polare e quindi rimane insolubile e mostra idrofobicità.

L'isoleucina è chetogenica o glucogenica?

Il precursore del glucosio è formato glucogenico e il precursore chetonico è formato dall'amminoacido chetogenico che sono menzionati di seguito in dettaglio.

L'isoleucina è un amminoacido glucogenico e chetogenico poiché sia ​​il precursore del chetone che il glucosio si formano dall'isoleucina.

Perché e in che modo l'isoleucina è chetogenico e aminoacido glucogenico?

Alcuni degli amminoacidi possono essere glucogenici e chetogenici come isoleucina, fenilalanina, treonina, triptofano e tirosina. Cerchiamo di capire questi due termini per isoleucina.

Possono formare sia il glucosio che il precursore chetonico. Gli amminoacidi glucogenici possono essere convertiti in glucosio mediante il processo di glucogenesi e gli amminoacidi chetogenici sono quelli che possono essere degradati direttamente in acetil-CoA, precursore del chetone.

L'isoleucina è acida o basica?

L'acidità e la basicità di qualsiasi amminoacido dipendono dal numero di gruppi di amminoacidi e acidi carbossilici. A seconda della struttura, di seguito viene descritto se l'isoleucina è basica o acida o neutra.

Poiché contiene lo stesso numero di COOH e NH2 gruppo nella sua struttura. Pertanto, è un amminoacido neutro. Il pH isoelettrico dell'isoleucina è 7.3 (pH neutro).

Perché e come l'isoleucina è neutra?

Si osserva la natura neutra di qualsiasi amminoacido a causa della presenza di un numero uguale di gruppi di ammino e acido carbossilico. Scopriamo come questo è neutrale.

L'isoleucina è neutra perché ha lo stesso numero di COOH e NH2 gruppo. Se il numero di gruppi amminici è maggiore del numero di gruppi COOH, l'amminoacido è considerato basico e se il numero di gruppi COOH supera NH2 gruppo, allora l'amminoacido sarà chiamato amminoacido acido.

Sono disponibili tre amminoacidi come-

  1. Amminoacido acido
  2. Amminoacido basico
  3. Amminoacido neutro

L'isoleucina è polare?

La polarità può essere decisa dalla dimensione del gruppo alchilico presente in qualsiasi molecola. Scopriamo il motivo per cui l'isoleucina è polare o non polare.

L'isoleucina è apolare e non solubile in acqua per la presenza di un grande gruppo alchilico voluminoso.

Perché e come l'isoleucina non è polare?

Il gruppo alchilico dell'isoleucina è il motivo principale per cui non è polare ed è descritto di seguito.

L'isoleucina è non polare perché ha un gruppo alchilico voluminoso. La polarità dell'amminoacido dipende dalla dimensione del gruppo alchilico perché i gruppi alchilici sono generalmente di natura idrofobica.

Per il grande gruppo alchilico voluminoso, non può lasciare che l'intera molecola sia solubile in acqua. Solo i composti polari possono essere solubili in acqua a causa della stessa natura (polare-polare).

L'isoleucina è chirale?

La chiralità può essere determinata dalla struttura così come dalla presenza degli atomi o dei gruppi sostituenti. Quindi possiamo commentare la chiralità dell'isoleucina. Discutiamo su di esso.

Isoleucina è sicuramente un chirale composto avente quattro diversi sostituenti con due centri chirali.

Perché e come l'isoleucina è chirale?

Un atomo di carbonio può essere chirale se i quattro gruppi sostituenti attorno ad esso saranno diversi. Esploriamo perché l'isoleucina è chirale.

L'isoleucina è chirale perché contiene quattro diversi atomi sostituenti attorno all'atomo centrale. Nell'isoleucina, il secondo carbonio è chirale perché ha quattro diversi atomi o gruppi, NH2, COOH, gruppo alchilico, idrogeno attorno ad esso.

Oltre a ciò, anche il terzo carbonio è chirale perché contiene anche quattro diversi gruppi attorno ad esso.

L'isoleucina è un aminoacido essenziale?

Di seguito viene chiarito il concetto di base dell'amminoacido essenziale.

L'isoleucina è sicuramente un aminoacido essenziale in quanto non è possibile sintetizzare isoleucina nel nostro corpo.

Perché e come l'isoleucina è un aminoacido essenziale?

Gli aminoacidi essenziali di seguito indicati, sono definiti come quelli che il corpo vivente non può sintetizzare e dovrebbero essere assunti dall'esterno attraverso diversi alimenti,

Ci sono nove aminoacidi essenziali e l'isoleucina è uno di questi. È molto importante per la costruzione del tessuto muscolare. La quantità richiesta di isoleucina per un organismo vivente adulto è di 20 mg al giorno.

L'isoleucina è un polimero?

I polimeri sono formati dall'aggiunta di unità monomeriche uguali o diverse. Discutiamo sul punto se l'isoleucina sia un polimero o meno.

Ad un certo punto del tempo isoleucina non è un polimero, è presente come molecola di monomero.

Perché e come l'isoleucina non è un polimero?

Questo descrive l'isoleucina se si tratta di polimero o meno, cosa che viene chiarita in dettaglio.

È presente come monomero. Gli amminoacidi possono essere presenti come monomeri. Una grande quantità di aminoacidi forma la proteina della macromolecola attraverso il processo di condensazione (eliminazione della molecola d'acqua).

L'isoleucina ha isomeri?

Gli isomeri hanno la stessa formula molecolare ma con diversa disposizione molecolare. La seguente strofa dice se l'isoleucina ha isomeri o meno.

Sicuramente ci sono quattro isomeri disponibili per la struttura dell'isoleucina a causa di due centri chirali.

Perché e come l'isoleucina ha gli isomeri?

Il numero di isomeri dipende dal numero di atomi di carbonio chirali presenti nella molecola. Spieghiamolo in dettaglio.

Isoleucina contiene quattro isomeri perché ha un totale di due atomi di carbonio (2 e 3 numerati di carbonio). Per determinare il numero di isomeri viene utilizzata la formula. Numero di isomeri = 2n [n = numero di atomi di carbonio chirali]. Pertanto, il numero totale di isomeri dell'isoleucina è 22 = 4.

Conclusione

Dall'articolo di cui sopra si può concludere che l'isoleucina è un amminoacido essenziale, che è di natura idrofoba e non polare. Può essere presente in due isomeri (d e l), che possono ruotare la luce polarizzata piana.