Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Düzensiz sarım veya rastgele sarım (İngilizce random coil), monomerlerin rastgele doğrultulu olup buna rağmen bitişik olanların birbirine bağlı oldukları bir polimer . Belli bir şekil değil, bir makromolekül topluluğundaki tüm şekillerin istatistik bir dağılımıdır. Bu konformasyonun adının arkasında yatan kavram, spesifik, stabilize edici bir etkileşim olmayınca, polimer omurgasının tüm konformasyonları rastgele "örnekleyeceğidir". Çözelti halinde veya ergime sıcaklığının üzerinde olan, çoğu doğrusal, dalsız , (yaklaşık) rastgele sarım şeklini alır. Birbirine eşit uzunlukta olmayan monomerlere sahip kopolimerler dahi rastgele sarım dağılımı gösterir, eğer altbirimler arasında spesifik etkileşim yoksa. Dallı polimerlerin parçaları da rastgele sargı şekli alabilir.
Ergime sıcaklığının altında çoğu termoplastik polimer (polietilen, naylon, vs.), zincirlerin yaklaşık rastgele sargı oldukları amorf bölgeleri vardır, bu bölgeler arasında kristalin bölgeler yer alır. Amorf bölgeler elastiklik sağlar, kristalin bölgeler dayanıklılık ve sertlik sağlar.
Protein gibi daha karmaşık polimerlerde omurgaya bağlı ve birbiri ile etkileşen çeşitli kimyasal gruplar vardır. Proteinler iyi tanımlı yapılar hâlinde . Ancak proteinlerin bazı kısımlarının ve ikincil yapıdan mahrum polipeptitlerin rastgele sarım konformasyonuna sahip olduğu varsayılır, yani birbirine bitişik amino asit arasındaki tek sabit ilişki, bunların birbirlerine bir peptit bağı ile bağlı olmasıdır. Gerçekte durum böyle değildir, çünkü amino asit yan zincirleri arassındaki etkileşimler enerji ağırlıklı bir dağılım yaratacktır, düşük enerjili konformasyonlar daha sık mevcut olacaktır. Ayrıca, rastgele amino asit dizileri dahi bir miktar hidrojen bağlanması ve ikincil yapı gösterir. Bu nedenle, "istatistik sarım" terimi bazen tercih edilir. Rastgele sarım hâli ile ilişkili olan onun enerji stabilizasyonuna önemli derecede katkıda bulunur ve engel teşkil eden enerji bariyerinin büyük bölümünden sorumludur.
Proteinlerdeki rastgele sarım konformasyonu spektroskopik yöntemlerle tespit edilebilir. Düzlemsel düzeni, ayırdedici bir sinyale neden olur. Rastgele sarım konformasyonundaki amino asit kalınıtılarının iyi bilinir. Bu tanımlayıcı sinyallerden sapma olması genelde bir miktar ikincil yapı olduğunun işareti sayılır. Ayrıca, çok boyutlu NMR deneyleriyle gözlemlenebilen, birbirine komşu amino olmayan amino asitler arasındaki etkileşimler, rastgele sarım konformasyonuna sahip peptitlerde görülmez. Benzer şekilde, deneylerinde rastgele sarım parçaları "elektron yoğunluğu" veya kontrastta azalmaya neden olur. Bir polipeptit zinciri için rastgele sarım hâli, sistemin denatürasyonu ile elde edilebilir. Ancak, denatüre olsalar dahi, proteinlerin hiçbir zaman gerçek anlamda rastgele sargı olmadıklarına dair kanıtlar mevcuttur (Shortle & Ackerman).
Rastgele yürüme modeli: Gauss zinciri
Bir zincirin nispeten kompakt şekilde sarılabileceği muazzam sayıda, ama az veya çok gergin olduğu nispeten az sayıda farklı yol vardır. Her konformasyonun eşit olasılığı veya istatistik ağırlığı varsa, zincirlerin yumak şekilli olma olasılığı uzamış durumda olmalarından çok daha muhtemeldir. Dolayısıyla, bir zincirler zincirlerin çoğu gevşek bir yumak top gibi olacaktır. Onlardan herhangi birinin çoğu zaman sahip olacağı şekil bu olacaktır.
Doğrusal bir polimerin, N altbirimli ve özgür eklemli bir zincir olduğunu varsayalım, her altbirim 
uzunlukta ve zero hacimli olsun, öyle ki zincirin hiçbir bölümü bir diğerini herhangi bir konumdan dışlayamasın. Böylesi bir zincirin parçalarının üç boyut içinde bir rastgele yürüyüş (daha doğrusu "rastgele uçuş") yapıyor olarak düşünebiliriz. Bu . Zincirin iki ucu arasındaki en büyük uzaklık L, 
'dir. Her zincir konformasyonun eşit istatistiksel ağırlığı olduğunu varsayarsak, uçlar arasındaki uzaklığın r olma olasılığı P(r)'nin
denklemi ile tarif edilen bir karakteristik bir dağılıma uyacağı . Zincirin uçları arasındaki ortalama uzaklık, 
, çarpı N 'nin kareköküdür. Bir diğer deyişle, ortalama uzaklık N0.5 ile ölçeklenir.
Bu modelin "Gauss zinciri" olarak adlandırılmasına rağmen, dağılım fonksiyonu bir gauss (normal( dağılım değildir. Bir Gauss zinciri için uçtan uca uzaklık olasılık dağılım fonksiyonu sadece r > 0 için sıfırdan farklıdır.
Gerçek polimerler
Gerçek bir polimer özgür eklemli değildir. Bir -C-C- bağının 109,5 derecelik sabit bir (tetrahedral) açısı vardır. L değeri tamamen uzatılmış bir polietilen veya naylon için iyice tanımlıdır ama N x l 'den daha kısadır, omurganın zigzag şeklinden dolayı. Ancak pek çok zincir bağı etrafında serbest rotasyon vardır. Yukarıdaki model geliştirilebilir. Daha uzun, "efektif" bir birim uzunluk ve daha küçük bir N tanımlanabilir, öyle ki, zincir özgür eklemli gibi değerlendiirlebilir ve L = N x l kısıtı geçerliliğini korumaktadır. Bu zincir de Gauss dağılımı gösterir. Ancak, özel durumlar da hatasız olarak hesaplanabilir. Özgür rotasyonlu (özgür eklemli değil) polietilen (her -C-C-'nin bir altbirim sayıldığı polimer) için ortalama uçtan uca uzaklık l çarpı 2N 'nin kareköküdür, yani 1,4 kat bir artmadır. Rastgele yürüme hesaplamasında varsayılan sıfır hacimden farklı olarak, tüm gerçek polimerlerin parçaları uzayda yer işgal ederler, atomlarının van der Waals yarıçapları ve bağ rotasyonuna engel olan nedeniyle. Hesaplamalarda bunlar da göz önüne alınabilir. Bu etkilerin hepsi uçlar arası ortalama mesafeyi artırır.
Polimerizasyon rassal (stokastik) olarak ilerlediği için, gerçek bir sentetik polimer topluluğundaki zincir uzunlukları istatistik dağılım gösterir. Bu durumda N değerini ortalama bir değer olarak saymalıyız. Ayrıca, çoğu polimerden rastgele oluşan dallanmalar olur.
Rastgele yürüyüş modeli, yerel kısıtlar için düzeltmeler ile dahi, zincirler arasındaki ve aynı zincirin uzak kısımları arasındaki, enterferans olgusunu göz ardı eder. Bir zincir çoğu zaman belli bir konformasyondan ona çok benzer başka bir konformasyona geçiş yapamaz çünkü zincirin bir kısmının başka bir kısmının içinden veya komuşu bir zincirin içinden geçmesi gerekir. Bu yetersizliklerine rağmen, ideal-zincir, rastegele-sarım modeli, çözelti içindeki ve amorf hâldeki gerçek polimerlerin şekil ve büyüklüklerinin hiç olmazsa nitel bir göstergesi olduğu kabul edilebilir, zinciri oluşturan monomerler arasındaki zayıf oldukça. Bu model ve , (Paul Flory 1974'te bunun için Nobel Kimya Ödülü'nü almıştır) sözde sadece için geçerlidir. Ama birbirini götürüyor olabileceğine dair bulgular vardır (örneğin, nötron kırınımı çalışmalarından), öyle ki, bazı şartlarda, amorf polimerlerdeki zincir boyutları yaklaşık ideal, hesaplanmış boyutlara sahip olabilir. Farklı zincirler kooperatif olarak etkileştiğinde, örneğin katı termoplastiklerin kristalin bölgelerinin oluşumunda, farklı bir matematiksel model kullanılmalıdır.
Sert polimerler, sarmal peptitler, Kevlar ve çift iplikli DNA gibi, modeli ile değerlendirilebilir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ Aslında, gerşek zincirler için Gauss zincirinin dağılım fonksiyonu fiziksel değildir, çünkü uzatılmış zincirden daha büyük uzunluklar için dahi sıfır olmayan olasılıkları vardır. Bunun nedeni, bu formülün ancak sonsuz uzunlukta zincir durumu için geçerli olmasıdır. Ancak bu olasılıklar çok küçük olduğu için pratikte bu sorun yaratmaz.
- ^ Flory, P.J. (1953) Principles of Polymer Chemistry, Cornell Univ. Press,
- ^ Flory, P.J. (1969) Statistical Mechanics of Chain Molecules, Wiley, ; reissued 1989,
- ^ "Conformations, Solutions, and Molecular Weight" from "Polymer Science & Technology" courtesy of Prentice Hall Professional publications [1] 9 Mart 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
Dış bağlantılar
- polymer statistical mechanics[](İngilizce)
- A topological problem in polymer physics: configurational and mechanical properties of a random walk enclosing a constant are (İngilizce)
- D. Shortle and M. Ackerman, Persistence of native-like topology in a denatured protein in 8 M urea, Science 293 (2001), pp. 487–48930 Eylül 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Sample chapter "Conformations, Solutions, and Molecular Weight" from "Polymer Science & Technology" courtesy of Prentice Hall Professional publications4 Ağustos 2004 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Duzensiz sarim veya rastgele sarim Ingilizce random coil monomerlerin rastgele dogrultulu olup buna ragmen bitisik olanlarin birbirine bagli olduklari bir polimer Belli bir sekil degil bir makromolekul toplulugundaki tum sekillerin istatistik bir dagilimidir Bu konformasyonun adinin arkasinda yatan kavram spesifik stabilize edici bir etkilesim olmayinca polimer omurgasinin tum konformasyonlari rastgele ornekleyecegidir Cozelti halinde veya ergime sicakliginin uzerinde olan cogu dogrusal dalsiz yaklasik rastgele sarim seklini alir Birbirine esit uzunlukta olmayan monomerlere sahip kopolimerler dahi rastgele sarim dagilimi gosterir eger altbirimler arasinda spesifik etkilesim yoksa Dalli polimerlerin parcalari da rastgele sargi sekli alabilir Ergime sicakliginin altinda cogu termoplastik polimer polietilen naylon vs zincirlerin yaklasik rastgele sargi olduklari amorf bolgeleri vardir bu bolgeler arasinda kristalin bolgeler yer alir Amorf bolgeler elastiklik saglar kristalin bolgeler dayaniklilik ve sertlik saglar Protein gibi daha karmasik polimerlerde omurgaya bagli ve birbiri ile etkilesen cesitli kimyasal gruplar vardir Proteinler iyi tanimli yapilar halinde Ancak proteinlerin bazi kisimlarinin ve ikincil yapidan mahrum polipeptitlerin rastgele sarim konformasyonuna sahip oldugu varsayilir yani birbirine bitisik amino asit arasindaki tek sabit iliski bunlarin birbirlerine bir peptit bagi ile bagli olmasidir Gercekte durum boyle degildir cunku amino asit yan zincirleri arassindaki etkilesimler enerji agirlikli bir dagilim yaratacktir dusuk enerjili konformasyonlar daha sik mevcut olacaktir Ayrica rastgele amino asit dizileri dahi bir miktar hidrojen baglanmasi ve ikincil yapi gosterir Bu nedenle istatistik sarim terimi bazen tercih edilir Rastgele sarim hali ile iliskili olan onun enerji stabilizasyonuna onemli derecede katkida bulunur ve engel teskil eden enerji bariyerinin buyuk bolumunden sorumludur Proteinlerdeki rastgele sarim konformasyonu spektroskopik yontemlerle tespit edilebilir Duzlemsel duzeni ayirdedici bir sinyale neden olur Rastgele sarim konformasyonundaki amino asit kalinitilarinin iyi bilinir Bu tanimlayici sinyallerden sapma olmasi genelde bir miktar ikincil yapi oldugunun isareti sayilir Ayrica cok boyutlu NMR deneyleriyle gozlemlenebilen birbirine komsu amino olmayan amino asitler arasindaki etkilesimler rastgele sarim konformasyonuna sahip peptitlerde gorulmez Benzer sekilde deneylerinde rastgele sarim parcalari elektron yogunlugu veya kontrastta azalmaya neden olur Bir polipeptit zinciri icin rastgele sarim hali sistemin denaturasyonu ile elde edilebilir Ancak denature olsalar dahi proteinlerin hicbir zaman gercek anlamda rastgele sargi olmadiklarina dair kanitlar mevcuttur Shortle amp Ackerman Rastgele yurume modeli Gauss zinciriKisa Bir zincirin nispeten kompakt sekilde sarilabilecegi muazzam sayida ama az veya cok gergin oldugu nispeten az sayida farkli yol vardir Her konformasyonun esit olasiligi veya istatistik agirligi varsa zincirlerin yumak sekilli olma olasiligi uzamis durumda olmalarindan cok daha muhtemeldir Dolayisiyla bir zincirler zincirlerin cogu gevsek bir yumak top gibi olacaktir Onlardan herhangi birinin cogu zaman sahip olacagi sekil bu olacaktir Dogrusal bir polimerin N altbirimli ve ozgur eklemli bir zincir oldugunu varsayalim her altbirim ℓ displaystyle scriptstyle ell uzunlukta ve zero hacimli olsun oyle ki zincirin hicbir bolumu bir digerini herhangi bir konumdan dislayamasin Boylesi bir zincirin parcalarinin uc boyut icinde bir rastgele yuruyus daha dogrusu rastgele ucus yapiyor olarak dusunebiliriz Bu Zincirin iki ucu arasindaki en buyuk uzaklik L N ℓ displaystyle scriptstyle N times ell dir Her zincir konformasyonun esit istatistiksel agirligi oldugunu varsayarsak uclar arasindaki uzakligin r olma olasiligi P r nin P r 4pr2 2 3p r2 3 2e 3r22 r2 displaystyle P r frac 4 pi r 2 2 3 pi langle r 2 rangle 3 2 e frac 3r 2 2 langle r 2 rangle denklemi ile tarif edilen bir karakteristik bir dagilima uyacagi Zincirin uclari arasindaki ortalama uzaklik r2 displaystyle scriptstyle sqrt langle r 2 rangle ℓ displaystyle scriptstyle ell carpi N nin karekokudur Bir diger deyisle ortalama uzaklik N0 5 ile olceklenir Bu modelin Gauss zinciri olarak adlandirilmasina ragmen dagilim fonksiyonu bir gauss normal dagilim degildir Bir Gauss zinciri icin uctan uca uzaklik olasilik dagilim fonksiyonu sadece r gt 0 icin sifirdan farklidir Gercek polimerlerGercek bir polimer ozgur eklemli degildir Bir C C baginin 109 5 derecelik sabit bir tetrahedral acisi vardir L degeri tamamen uzatilmis bir polietilen veya naylon icin iyice tanimlidir ama N x l den daha kisadir omurganin zigzag seklinden dolayi Ancak pek cok zincir bagi etrafinda serbest rotasyon vardir Yukaridaki model gelistirilebilir Daha uzun efektif bir birim uzunluk ve daha kucuk bir N tanimlanabilir oyle ki zincir ozgur eklemli gibi degerlendiirlebilir ve L N x l kisiti gecerliligini korumaktadir Bu zincir de Gauss dagilimi gosterir Ancak ozel durumlar da hatasiz olarak hesaplanabilir Ozgur rotasyonlu ozgur eklemli degil polietilen her C C nin bir altbirim sayildigi polimer icin ortalama uctan uca uzaklik l carpi 2N nin karekokudur yani 1 4 kat bir artmadir Rastgele yurume hesaplamasinda varsayilan sifir hacimden farkli olarak tum gercek polimerlerin parcalari uzayda yer isgal ederler atomlarinin van der Waals yaricaplari ve bag rotasyonuna engel olan nedeniyle Hesaplamalarda bunlar da goz onune alinabilir Bu etkilerin hepsi uclar arasi ortalama mesafeyi artirir Polimerizasyon rassal stokastik olarak ilerledigi icin gercek bir sentetik polimer toplulugundaki zincir uzunluklari istatistik dagilim gosterir Bu durumda N degerini ortalama bir deger olarak saymaliyiz Ayrica cogu polimerden rastgele olusan dallanmalar olur Rastgele yuruyus modeli yerel kisitlar icin duzeltmeler ile dahi zincirler arasindaki ve ayni zincirin uzak kisimlari arasindaki enterferans olgusunu goz ardi eder Bir zincir cogu zaman belli bir konformasyondan ona cok benzer baska bir konformasyona gecis yapamaz cunku zincirin bir kisminin baska bir kisminin icinden veya komusu bir zincirin icinden gecmesi gerekir Bu yetersizliklerine ragmen ideal zincir rastegele sarim modeli cozelti icindeki ve amorf haldeki gercek polimerlerin sekil ve buyukluklerinin hic olmazsa nitel bir gostergesi oldugu kabul edilebilir zinciri olusturan monomerler arasindaki zayif oldukca Bu model ve Paul Flory 1974 te bunun icin Nobel Kimya Odulu nu almistir sozde sadece icin gecerlidir Ama birbirini goturuyor olabilecegine dair bulgular vardir ornegin notron kirinimi calismalarindan oyle ki bazi sartlarda amorf polimerlerdeki zincir boyutlari yaklasik ideal hesaplanmis boyutlara sahip olabilir Farkli zincirler kooperatif olarak etkilestiginde ornegin kati termoplastiklerin kristalin bolgelerinin olusumunda farkli bir matematiksel model kullanilmalidir Sert polimerler sarmal peptitler Kevlar ve cift iplikli DNA gibi modeli ile degerlendirilebilir Ayrica bakinizOlasilik teorisiKaynakca Aslinda gersek zincirler icin Gauss zincirinin dagilim fonksiyonu fiziksel degildir cunku uzatilmis zincirden daha buyuk uzunluklar icin dahi sifir olmayan olasiliklari vardir Bunun nedeni bu formulun ancak sonsuz uzunlukta zincir durumu icin gecerli olmasidir Ancak bu olasiliklar cok kucuk oldugu icin pratikte bu sorun yaratmaz Flory P J 1953 Principles of Polymer Chemistry Cornell Univ Press ISBN 0 8014 0134 8 Flory P J 1969 Statistical Mechanics of Chain Molecules Wiley ISBN 0 470 26495 0 reissued 1989 ISBN 1 56990 019 1 Conformations Solutions and Molecular Weight from Polymer Science amp Technology courtesy of Prentice Hall Professional publications 1 9 Mart 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Dis baglantilarpolymer statistical mechanics olu kirik baglanti Ingilizce A topological problem in polymer physics configurational and mechanical properties of a random walk enclosing a constant are Ingilizce D Shortle and M Ackerman Persistence of native like topology in a denatured protein in 8 M urea Science 293 2001 pp 487 48930 Eylul 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Sample chapter Conformations Solutions and Molecular Weight from Polymer Science amp Technology courtesy of Prentice Hall Professional publications4 Agustos 2004 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce