Mạch nhánh

Định nghĩa IUPAC

Nhánh
Mạch nhánh
Mạch bên
Một chuỗi oligomer hoặc polymer phân nhánh từ chuỗi đại phân tử.

Ghi chú

1. Mạch nhánh oligomer còn được gọi là mạch nhánh ngắn (short-chain branch)
2. Mạch nhánh polymer còn được gọi là mạch nhánh dài (long-chain branch).^[1]

Trong hóa hữu cơ và hóa sinh, mạch nhánh (tiếng Anhː side chain, pendant chain) là một nhóm thế được gắn vào phần cốt lõi của phân tử được gọi là "mạch chính" (main chain hay backbone). Do đó mạch nhánh là thành phần phân nhánh hydrocarbon của phân tử được gắn vào khung hydrocarbon lớn hơn. Đây là một yếu tố quyết định tính chất và khả năng phản ứng của phân tử.^[2] Mạch nhánh còn được gọi là mạch bên (side chain), nhưng nhóm bên lại có định nghĩa khác.

Quy ước ký hiệu

Chữ cái in hoa R thường được sử dụng làm ký hiệu chung cho mạch nhánh nhóm alkyl (hydrocarbon no) trong công thức phân tử hay công thức cấu tạo. Để chỉ ra các nhóm phi carbon khác trong công thức hóa học, các chữ cái in hoa X, Y hoặc Z thường được sử dụng.

Ký hiệu R được giới thiệu bởi nhà hóa học người Pháp thế kỷ 19 Charles Frédéric Gerhardt với lý do nó có thể được nhận biết rộng rãi và dễ hiểu do sự tương ứng của chữ R trong nhiều ngôn ngữ châu Âu với ý nghĩa là chữ cái đầu tiên của từ "gốc" hoặc "dư lượng": racine (tiếng Pháp: "gốc") và résidu (tiếng Pháp: "dư lượng"), các bản dịch tiếng Anh tương ứng của các thuật ngữ này có nghĩa là gốc, bản thân nó có nguồn gốc từ radix (tiếng Latinh: "gốc") và residuum (tiếng Latinh: "dư lượng") và Rest (tiếng Đức: "tàn dư" và trong bối cảnh hóa học có nghĩa là cả "dư lượng" và "gốc").^[3]

Cách sử dụng

Bảng các loại amino acid

Hóa học hữu cơ

Trong khoa học polymer, mạch nhánh oligomer hoặc polymer phân nhánh từ mạch chính polymer. Mạch nhánh có ảnh hưởng đáng chú ý đến tính chất của polymer, chủ yếu là độ kết tinh và khối lượng riêng của nó. Mạch oligomer được gọi là mạch nhánh ngắn và mạch polymer được gọi là mạch nhánh dài. Nhóm bên khác với mạch nhánh, chúng không phải là oligomer hay polymer.^[4]

Hóa sinh

Trong protein, bao gồm các amino acid, mạch nhánh được gắn vào các nguyên tử alpha-carbon của khung amide. Mạch nhánh kết nối với alpha-carbon đặc trưng cho từng amino acid và chịu trách nhiệm xác định điện tích và độ phân cực của amino acid. Các mạch nhánh của amino acid cũng chịu trách nhiệm cho nhiều tương tác dẫn đến việc cuộn gập protein và từ đó ảnh ưởng chức năng của protein.^[5] Các amino acid phân cực tương tự nhau thường hút lẫn nhau, trong khi mạch nhánh không phân cực và mạch nhánh phân cực thường đẩy nhau. Các tương tác không phân cực/phân cực đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc thứ cấp của protein do số lượng tương đối lớn của chúng.^[6] Vị trí không gian của các nguyên tử trong mạch nhánh có thể được dự đoán dựa trên hình học khung protein (protein backbone geometry) bằng cách sử dụng các công cụ tính toán để tái cấu trúc mạch nhánh.^[7]

Xem thêm

• Alkyl
• Mạch chính
• Mạch nhánh polymer
• Nhóm chức
• Mạch nhánh đại phân tử
• Nhóm thế

Tham khảo

1. Jenkins, A. D.; Kratochvíl, P.; Stepto, R. F. T.; Suter, U. W. (1996). “Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)” (PDF). Pure and Applied Chemistry. 68 (12): 2287–2311. doi:10.1351/pac199668122287. S2CID 98774337. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 4 tháng 3 năm 2016. Truy cập ngày 25 tháng 7 năm 2024.
2. Wade, L.G. (2010). Organic Chemistry, 7th Edition. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. tr. 70–78. ISBN 978-0-321-59231-6.
3. Jensen W.B. (2010). “Why Is "R" Used To Symbolize Hydrocarbon Substituents?”. Journal of Chemical Education. 87 (4): 360-361. doi:10.1021/ed800139p.
4. Chemistry, International Union of Pure and Applied. IUPAC Compendium of Chemical Terminology. iupac.org. IUPAC. doi:10.1351/goldbook.B00720.
5. Voet, Donald; Voet, Judith; Pratt, Charlotte (2013). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9781118129180.
6. Andrew, C. D.; Penel, S.; Jones, G. R.; Doig, A. J. (1 tháng 12 năm 2001). “Stabilizing nonpolar/polar side-chain interactions in the alpha-helix”. Proteins. 45 (4): 449–455. doi:10.1002/prot.1161. ISSN 0887-3585. PMID 11746692.
7. Badaczewska-Dawid, Aleksandra E.; Kolinski, Andrzej; Kmiecik, Sebastian (26 tháng 12 năm 2019). “Computational reconstruction of atomistic protein structures from coarse-grained models”. Computational and Structural Biotechnology Journal. 18: 162–176. doi:10.1016/j.csbj.2019.12.007. ISSN 2001-0370. PMC 6961067. PMID 31969975.