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2024年农学考研生物化学复习:共价键
共价键是生物分子的基本形成力
共价键(covalent bond)的属性由键能,键长,键角和极性等参数来描述,它们决定分子的基本结构和性质。
(一)键能
键能等于破坏某一共价键所需的能量。键能越大,键越稳定。生物分子中常见的共价键的键能一般在300--800kj/mol之间。
(二)键长
键长越长,键能越弱,容易受外界电场的影响发生极化,稳定性也越差。生物分子中键长多在0.1到0.18nm之间。
(三)键角
共价键具有方向性,一个原子和另外两个原子所形成的键之间的夹角即为键角。根据键长和键角,可了解分子中各个原子的排列情况和分子的极性。
(四)键的极性
共价键的极性是指两原子间电子云的不对称分布。极性大小取决于成键原子电负性的差。多原子分子的极性状态是各原子电负性的矢量和。在外界电场的影响下,共价键的极性会发生改变。这种由于外界电场作用引起共价键极性改变的现象称为键的极化。键的极性与极化,同化学键的反应性有密切关系。
(五)配位键对生物分子有特殊意义
配位键(coordinate bond)是特殊的共价键,它的共用电子对是由一个原子提供的。在生物分子中,常以过渡元素为电子受体,以化学基团中的O、N、S、P等为电子供体,形成多配位络和物。过渡元素都有固定的配位数和配位结构。
在生物体系中,形成的多配位体,对稳定生物大分子的构象,形成特定的生物分子复合物具有重要意义。由多配位体所产生的立体异构现象,甚至比手性碳所引起的立体异构现象更为复杂。金属元素的络和效应,因能导致配体生物分子内键发生极化,增强其反应性,而与酶的催化作用有关。
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