Isoleucin ist eine essentielle unpolare und neutrale α-Aminosäure mit einer Molekülmasse von 131.175 g/mol. Lassen Sie uns die Isoleucinstruktur im Detail diskutieren.
Die Isoleucinstruktur enthält eine Aminogruppe in ihrer α-Position, die unter biologischen Bedingungen protoniert wird. Das Zentralatom ist sp3 hybridisiert mit einer nicht planaren Struktur. Diese aliphatische Aminosäure kann durch ein mehrstufiges Verfahren zwischen der Reaktion von 2-Brombutan und Diethylmalonat synthetisiert werden.
Konzentrieren wir uns auf die folgenden Themen zu Isoleucin wie Polarität, eine Reihe von Isomeren, Löslichkeit mit entsprechenden Erklärungen.
Wie zeichnet man die Isoleucin-Lewis-Struktur?
Lewis-Struktur zeigt die nichtbindenden Elektronen als Elektronenpunkt um die jeweiligen Atome des Moleküls. Lewis-Struktur eines beliebigen Moleküls kann gezeichnet werden, indem Sie die folgenden Schritte befolgen.
- Bestimmung der Valenzelektronen: Die konstituierenden Atome von Isoleucin sind Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff enthalten jeweils vier, fünf, sechs und ein Elektron in ihrer Valenzschale.
- Bestimmung der Bindungselektronen: Fünf Kohlenstoffatome bilden die Hauptkohlenwasserstoffkette und sind durch Einfachbindungen miteinander verbunden. 2 und 3 nummerierte Kohlenstoffatome sind mit einer Aminogruppe (NH2) und Methyl (CH3) Gruppe bzw. 1 kein Kohlenstoff ist Carbonsäurekohlenstoff und ist mit einem Sauerstoffatom durch eine Doppelbindung und einem anderen Sauerstoffatom (OH) mit einer Einfachbindung verbunden.
- Herausfinden der nichtbindenden Elektronen: Von allen konstituierenden Atomen tragen nur Stickstoff und Sauerstoff nichtbindende Elektronen. Stickstoff hat zwei und Sauerstoff hat vier nichtbindende Elektronen.
Form der Isoleucin-Lewis-Struktur
Um die Form von Isoleucin zu kennen, sollte zuerst die Hybridisierung des Zentralatoms wie unten erwähnt bestimmt werden.
Die Form der Isoleucinstruktur enthält Kohlenstoffatome, die sp3hybridisiert und besitzen eine tetraedrische Geometrie. 2 kein Kohlenstoff ist mit einer Aminogruppe verbunden und 3 kein Kohlenstoff ist mit einer Methylgruppe verbunden.
Wenn die zentralen Atome ein freies Elektronenpaar haben, kann jedes der Kohlenstoffatome keine tetraedrische Geometrie besitzen, anstatt sp zu haben3Hybridisierung. Die Aminogruppe ist als nach oben gerichtete Bindung dargestellt und die Methylgruppe (angehängt an 3 keine Kohlenstoffatome) als nach unten gerichtete Bindung in Bezug auf die Papierebene.
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Formelle Ladung der Isoleucin-Lewis-Struktur
Formale Ladung, die unten beschrieben wird, ist die individuelle Ladung, die von den konstituierenden Atomen getragen wird. Am stabilsten Lewis-Struktur kann aus der formalen Gebührenberechnung ermittelt werden.
Formel von formale Ladung von Isoleucin ist = Gesamtzahl der Valenzelektronen – Anzahl der Elektronen, die ungebunden bleiben – (Anzahl der an der Bindungsbildung beteiligten Elektronen/2)
- Formelle Ladung, die von jedem der Kohlenstoffatome getragen wird = 4 – 0 – (8/2) = 0
- Formale Ladung jedes der beiden Sauerstoffatome = 6 – 4 – (4/2) = 0
- Formale Ladung jedes Wasserstoffatoms = 1 – 0 – (2/2) = 0
- Formale Ladung des Stickstoffs = 5 – 2 – (6/2) = 0
Isoleucin-Lewis-Strukturwinkel
Lassen Sie uns hier den Bindungswinkel herausfinden, der aus der Hybridisierung des Zentralatoms in Abwesenheit eines freien Elektronenpaars im Zentralatom vorhergesagt werden kann.
Das Winkel der Isoleucin-Struktur enthält sechs Kohlenstoffatomes und alle haben sp3Hybridisierung und jedes der Kohlenstoffatome hat eine tetraedrische Geometrie mit vier verschiedenen Substituenten. Daher sollte der Bindungswinkel nahezu gleich 109.5 sein0.
Wenn das Kohlenstoffatom irgendwelche nichtbindenden Elektronen oder Einzelpaare hat, wird der Bindungswinkel von 109.5 abweichen0 (tatsächlicher Bindungswinkel jeder sp2 hybridisiertes Atom) aufgrund der Anwesenheit von Einzelpaar-Einzelpaar, Einzelpaar-Bindungspaar und Bindungspaar-Bindungspaar-Abstoßung.
Oktettregel der Isoleucin-Lewis-Struktur
Die Oktettregel besagt, dass die Elektronenkonfiguration in der Valenzschale eines Atoms wie die äußerste Schale des nächsten Edelgases gemäß dem Periodensystem ist. Lassen Sie uns dies in den folgenden Strophen im Detail untersuchen.
In der Oktettregel von Isoleucin Lewis-Strukturbesteht es aus den beteiligten Atomen Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Alle von ihnen sind Elemente der Gruppe 2 außer Wasserstoff. Das nächste Edelgas von allen ist also Neon mit der Elektronenkonfiguration in seiner Valenzschale 2s2 2p6.
Kohlenstoff bildet vier Bindungen mit vier Substituentenatomen oder -gruppen. Nach der Bindung mit vier Gruppen erhält es vier weitere Elektronen in seiner Valenzschale. Jetzt wird die Gesamtzahl der Valenzelektronen acht, was mit Neon übereinstimmt. Sauerstoff kann zwei beliebige andere Atome oder Gruppen binden und nach Bindungsbildung seine Valenzschale zwei weitere Elektronen erhalten.
Stickstoff kann eine Bindung mit drei anderen Atomen eingehen und auch eine edelgasähnliche Elektronenkonfiguration erreichen und ein Oktett füllen. Die Oktettregel wird nicht auf Wasserstoff angewendet, sondern gehorcht dem Duplet (mit zwei Elektronen im 1s-Orbital wie Helium).Somit wird bei allen Atomen die Oktettregel befolgt, da alle auch acht Elektronen in ihre Valenzschale aufnehmen.
Einsame Paare der Isoleucin-Lewis-Struktur
Einzelpaare sind im Grunde genommen Valenzelektronen, die nicht an der Bindung beteiligt sind und als Elektronenpunkte in dargestellt sind Lewis-Struktur. Lassen Sie uns darüber sprechen.
Berechnungsformel von Isoleucin Lewis-Struktur freie Elektronenpaare ist = Gesamtzahl der Valenzelektronen – Anzahl der gebundenen Elektronen.
- Nichtbindende Elektronen des Kohlenstoffatoms = 4 – 4 = 0
- Nichtbindende Elektronen von Wasserstoff = 1 – 1 = 0
- Nichtbindende Elektronen des Sauerstoffs = 6 – 2 = 4
- Nichtbindende Elektronen von Stickstoff = 5 – 3 = 2
Somit sind die gesamten nichtbindenden Elektronen in Isoleucin = (2 × 4) + (2 × 1) = 10
Valenzelektronen von Isoleucin
Valenzelektronen sind die Elektronen der äußersten Schalenelektronen. Aufgrund der größeren Reaktivität dieser Elektronen sind sie an der Bindung mit anderen Atomen in einem Molekül beteiligt. Lassen Sie es uns im Detail erklären.
Die Valenzschalen-Elektronenkonfiguration von Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff ist 2s2 2p2, 2s2 2p3 und 2s2 2p4beziehungsweise. Daher haben Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff vier, fünf, und sechs Valenzelektronen in ihre jeweilige Valenzschale. Wasserstoff ist ein Element der Gruppe XNUMX und hat nur ein Elektron.
Ist Isoleucin ionisch oder molekular?
Die Kovalenz in jeder Verbindung wird durch die gemeinsame Nutzung von Elektronen erzeugt, aber eine ionische Verbindung wird durch die vollständige Übertragung von Elektronen gebildet, was unten im Detail erwähnt wird.
Isoleucin soll eine molekulare oder kovalente Verbindung sein, da nach der Dissoziation von Isoleucin wie bei jeder ionischen Verbindung kein positiv und negativ geladenes Ion gebildet werden kann.
Warum und wie ist Isoleucin eine molekulare oder kovalente Verbindung?
Die Bindungen zwischen den Atomen in Isoleucin werden aufgrund der gegenseitigen gemeinsamen Nutzung von Valenzelektronen jedes der bindungsbildenden Atome gebildet. Lassen Sie uns kurz darüber sprechen.
Isoleucin ist molekular, weil die Elektronen zwischen den Atomen durch die kovalenten Bindungen geteilt werden. Ionenbindungen können nur gebildet werden, wenn Elektronen permanent von einem weniger elektronegativen Atom zu einem elektronegativeren Atom übertragen und durch kolumbianische Anziehungskraft gebunden werden.
Diese fehlen in Isoleucin. Daher kann es sich nicht um eine ionische Verbindung handeln, sondern um eine kovalente oder molekulare Verbindung.
Ist Isoleucin aromatisch?
Eine Verbindung kann aromatisch sein, wenn sie sp2 hybridisiert mit einer planaren und zyklischen Struktur mit (4n+2) Pi-Elektronen. Lassen Sie uns dies im Detail besprechen.
Isoleucin ist keine aromatische Verbindung aufgrund einer nicht planaren acyclischen Struktur und sp3 Hybridisierung des Zentralatoms (Kohlenstoff).
Warum und wieso ist Isoleucin kein Aromat?
Es gibt einige Eigenschaften oder Regeln der Aromatizität wie Planarität, sp2 Hybridisierung, Vorhandensein von (4n+2) Pi-Elektronen mit zyklischer Struktur. Lassen Sie uns den Punkt im Detail verstehen.
Weder Isoleucin ist planar noch zyklisch. Es hat eine lange Kohlenwasserstoffkette. Es enthält keine (4n+2) Anzahl von pi-Elektronen und die Kohlenstoffatome sind sp3 hybridisiert.
Ist Isoleucin ein Zwitterion?
Zwitterion ist definiert als das Vorhandensein von positiv und negativ geladenen Ionen. Lassen Sie uns darüber im Detail erfahren.
Isoleucin ist ein Zwitterion aufgrund der Anwesenheit von zwei entgegengesetzt geladenen (positiven und negativen) Ionen, NH3+ und COO- Ion.
Warum ist Isoleucin ein Zwitterion?
In den meisten Fällen können Aminosäuren in zwitterionischer Form vorliegen. Isoleucin ist auch keine Ausnahme. Es bildet Zwitterionen bei pH = 7.3. Lassen Sie uns mehr über das Zwitterion im Detail erklären.
Zwitterion ist ein Ion, das sowohl das positive als auch das negative Ion in gleicher Menge enthält. Somit ist die elektrische Nettoladung jedes Zwitterions immer Null. Dieses Ion kann durch Übertragung eines Protons von der COOH-Gruppe auf NH erhalten werden2 Gruppe.
Inwiefern ist Isoleucin ein Zwitterion?
Auf dem folgenden Weg wird das Zwitterion von Isoleucin gebildet, das in der folgenden Strophe kurz erklärt wird.
Das Wasserstoffatom von der COOH-Gruppe wird auf das NH übertragen2 Gruppe und machen Sie es NH3+ und die COOH-Gruppe wird in COO geändert-.
Ist Isoleucin hydrophob oder hydrophil?
Hydrophobie ist definiert als die Abstoßung von Wasser Molekül ob Hydrophilie ist die Anziehung zu Wassermolekülen. Lassen Sie uns ausführlich darüber diskutieren.
Isoleucin wird von Natur aus immer hydrophob und nicht hydrophil sein aufgrund der abstoßenden Tendenz gegenüber Wassermolekülen.
Warum ist Isoleucin von Natur aus hydrophob?
Hydrophobie ist die Tendenz, Wassermoleküle zu vermeiden. Der Grund hinter der Hydrophobizität wird unten diskutiert.
Die hydrophobe und hydrophile Natur hängt von der Anwesenheit von hydrophobem Alkyl und einer hydrophilen polaren Gruppe ab. Abhängig von der Struktur ist Isoleucin von Natur aus hydrophob, da die Alkylgruppe groß ist und nicht in Wasser löslich sein kann.
Inwiefern ist Isoleucin von Natur aus hydrophob?
Dies kann im Folgenden erklärt werden durch die Eigenschaften der in der Isoleucinstruktur vorhandenen Alkylgruppe.
Diese Alkylgruppe kann mit polaren Lösungsmitteln keine Wasserstoffbrückenbindungen eingehen und bleibt daher unlöslich und hydrophob.
Ist Isoleucin ketogen oder glucogen?
Vorläufer von Glucose wird glukogen gebildet und Ketonvorläufer wird aus ketogener Aminosäure gebildet, die unten im Detail erwähnt werden.
Isoleucin ist sowohl glucogen als auch eine ketogene Aminosäure da sowohl der Vorläufer von Keton als auch Glucose aus Isoleucin gebildet wird.
Warum und wie ist Isoleucin sowohl ketogen als auch glucogene Aminosäure?
Einige der Aminosäuren können sowohl glucogen als auch ketogen sein, wie Isoleucin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Tyrosin. Lassen Sie uns diese beiden Begriffe für Isoleucin herausfinden.
Sie können sowohl die Glucose- als auch die Ketonvorstufe bilden. Glukogene Aminosäuren können durch den Glukogeneseprozess in Glukose umgewandelt werden, und ketogene Aminosäuren sind solche, die direkt zu Acetyl-CoA, dem Vorläufer von Keton, abgebaut werden können.
Ist Isoleucin sauer oder basisch?
Acidität und Basizität jeder Aminosäure hängen von der Anzahl der Amino- und Carbonsäuregruppen ab. Ob Isoleucin je nach Struktur basisch oder sauer oder neutral ist, wird unten beschrieben.
Da es die gleiche Anzahl von COOH und NH enthält2 Gruppe in ihrer Struktur. Daher ist es eine neutrale Aminosäure. Der isoelektrische pH-Wert von Isoleucin beträgt 7.3 (neutraler pH-Wert).
Warum und wieso ist Isoleucin neutral?
Die neutrale Natur jeder Aminosäure wird aufgrund des Vorhandenseins einer gleichen Anzahl von Amino- und Carbonsäuregruppen beobachtet. Lassen Sie uns herausfinden, wie dies neutral ist.
Isoleucin ist neutral, weil es die gleiche Anzahl von COOH und NH hat2 Gruppe. Wenn die Anzahl der Aminogruppen größer als die Anzahl der COOH-Gruppen ist, dann wird die Aminosäure als basisch betrachtet und wenn die Anzahl der COOH-Gruppen NH übersteigt2 Gruppe, dann wird die Aminosäure als saure Aminosäure bezeichnet.
Drei Aminosäuren sind verfügbar wie-
- Saure Aminosäure
- Basische Aminosäure
- Neutrale Aminosäure
Ist Isoleucin polar?
Die Polarität kann durch die Größe der in jedem Molekül vorhandenen Alkylgruppe bestimmt werden. Lassen Sie uns herausfinden, warum Isoleucin polar oder unpolar ist.
Isoleucin ist unpolar und nicht wasserlöslich aufgrund des Vorhandenseins einer großen sperrigen Alkylgruppe.
Warum und wieso ist Isoleucin unpolar?
Die Alkylgruppe von Isoleucin ist der Hauptgrund, warum es unpolar ist, und wird nachstehend beschrieben.
Isoleucin ist unpolar, da es eine sperrige Alkylgruppe besitzt. Die Polarität der Aminosäure hängt von der Größe der Alkylgruppe ab, da Alkylgruppen im Allgemeinen hydrophober Natur sind.
Für die große voluminöse Alkylgruppe kann nicht das gesamte Molekül in Wasser löslich sein. Nur polare Verbindungen können aufgrund ihrer gleichen Natur (polar-polar) in Wasser löslich sein.
Ist Isoleucin chiral?
Die Chiralität kann aus der Struktur sowie dem Vorhandensein der Substituentenatome oder -gruppen bestimmt werden. Dann können wir die Chiralität von Isoleucin kommentieren. Lassen Sie uns darüber diskutieren.
Isoleucin ist definitiv ein Chiral Verbindung mit vier verschiedenen Substituenten mit zwei Chiralitätszentren.
Warum und wie ist Isoleucin chiral?
Ein Kohlenstoffatom kann chiral sein, wenn die vier umgebenden Substituentengruppen unterschiedlich sind. Lassen Sie uns untersuchen, warum Isoleucin chiral ist.
Isoleucin ist chiral, weil es vier verschiedene Substituentenatome um das Zentralatom herum enthält. In Isoleucin ist der zweite Kohlenstoff chiral, weil er vier verschiedene Atome oder Gruppen, NH, hat2, COOH, Alkylgruppe, Wasserstoff drumherum.
Außerdem ist der dritte Kohlenstoff auch chiral, weil er auch vier verschiedene Gruppen um sich herum enthält.
Ist Isoleucin eine essentielle Aminosäure?
Das grundlegende Konzept der essentiellen Aminosäure wird nachstehend erläutert.
Isoleucin ist definitiv eine essentielle Aminosäure da Isoleucin in unserem Körper nicht synthetisiert werden kann.
Warum und wieso ist Isoleucin eine essentielle Aminosäure?
Essentielle Aminosäuren, die unten erwähnt werden, sind definiert als solche, die der lebende Körper nicht synthetisieren kann und die von außen durch verschiedene Nahrungsmittel aufgenommen werden sollten.
Es gibt neun essentielle Aminosäuren und Isoleucin ist eine davon. Es ist sehr wichtig für den Aufbau von Muskelgewebe. Die erforderliche Menge an Isoleucin für einen erwachsenen lebenden Organismus beträgt 20 mg pro Tag.
Ist Isoleucin ein Polymer?
Polymere werden durch die Addition gleicher oder verschiedener Monomereinheiten gebildet. Lassen Sie uns über den Punkt diskutieren, ob Isoleucin ein Polymer ist oder nicht.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt Isoleucin ist kein Polymer, es liegt als Monomermolekül vor.
Warum und wieso ist Isoleucin kein Polymer?
Dies beschreibt über das Isoleucin, ob es ein Polymer ist oder nicht, was im Detail geklärt wird.
Es liegt als Monomer vor. Aminosäuren können als Monomer vorliegen. Große Mengen an Aminosäuren bilden Makromolekülprotein durch Kondensationsprozess (Eliminierung von Wassermolekülen).
Hat Isoleucin Isomere?
Isomere haben die gleiche Summenformel, aber mit unterschiedlicher molekularer Anordnung. Die folgende Strophe sagt darüber, ob Isoleucin irgendwelche Isomere hat oder nicht.
Für die Struktur von Isoleucin stehen definitiv vier Isomere zur Verfügung aufgrund von zwei Chiralitätszentren.
Warum und wie Isoleucin Isomere haben?
Die Anzahl der Isomere hängt davon ab, wie viele chirale Kohlenstoffatome im Molekül vorhanden sind. Lassen Sie es uns im Detail erklären.
Isoleucin enthält vier Isomere, weil es hat insgesamt zwei Kohlenstoffatome (2 und 3 nummerierte Kohlenstoffatome). Zur Bestimmung der Anzahl der Isomere wird die Formel verwendet. Anzahl der Isomere = 2n [n = Anzahl der chiralen Kohlenstoffatome]. Daher beträgt die Gesamtzahl der Isoleucinisomere 22 = 4.
Zusammenfassung
Aus dem obigen Artikel kann geschlossen werden, dass Isoleucin eine essentielle Aminosäure ist, die von Natur aus hydrophob und unpolar ist. Es kann in zwei Isomeren (d und l) vorliegen, die das linear polarisierte Licht drehen können.
Hallo,
Ich bin Aditi Ray, ein Chemie-KMU auf dieser Plattform. Ich habe meinen Abschluss in Chemie an der Universität von Kalkutta gemacht und einen weiteren Abschluss an der Techno India University mit Spezialisierung auf Anorganische Chemie. Ich freue mich sehr, Teil der Lambdageeks-Familie zu sein und möchte das Thema auf einfache Weise erklären.
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