Interazioni idrofobiche e assemblaggio di macromolecole
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Nelle due immagini precedenti possiamo riconoscere quello che avviene ad esempio<br />
rispettivamente nella solvatazione <strong>di</strong> una molecola <strong>di</strong> metano e in quella <strong>di</strong> un cluster idrofobico<br />
contenente 135 particelle dello stesso composto, aggregate a formare un’unità sferica rugosa <strong>di</strong><br />
raggio maggiore <strong>di</strong> 1 nm.<br />
È deducibile subito l’attitu<strong>di</strong>ne dell’acqua a minimizzare le per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> legami a idrogeno<br />
allontanandosi dall’aggregato <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni maggiori.<br />
Nel primo caso invece non è <strong>di</strong>fficile risolvere<br />
il problema ed infatti il liquido si riorganizza<br />
circondando con i suoi legami le piccole particelle <strong>di</strong>sciolte, dove per piccole inten<strong>di</strong>amo <strong>di</strong> raggio<br />
inferiore a 0,5 nm.<br />
Perché è importante la grandezza delle cavità nell’organizzazione della rete <strong>di</strong> legami?<br />
Ovviamente<br />
la risposta è che un soluto <strong>di</strong> grande volume supera la naturale elasticità dei legami a<br />
idrogeno e non permette<br />
alle molecole d’acqua <strong>di</strong> continuare a interagire tra <strong>di</strong> loro senza<br />
mo<strong>di</strong>ficare la loro organizzazione spaziale.<br />
Le <strong>di</strong>stanze su cui le molecole d’acqua si influenzano l’un l’altra sono facilmente desumibili<br />
dall’analisi delle funzioni <strong>di</strong> correlazione per atomi<br />
<strong>di</strong> idrogeno ed ossigeno appartenenti a due<br />
molecole d’acqua <strong>di</strong>stinte.<br />
Di seguito riportiamo gli andamenti delle funzioni <strong>di</strong> correlazione ra<strong>di</strong>ale, g(R), ottenuti<br />
sperimentalmente in con<strong>di</strong>zioni ambiente.<br />
Figura 9: andamento <strong>di</strong> G(R) in<br />
con<strong>di</strong>zioni ambiente (P=1 atm T= 298,15<br />
K) in funzione della <strong>di</strong>stanza R tra i due<br />
atomi appartenenti a molecole <strong>di</strong> H2O<br />
<strong>di</strong>stinte.<br />
Le linee continue sono il risultato <strong>di</strong><br />
misure sperimentali, quelle tratteggiate <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> simulazione.<br />
I due massimi in<strong>di</strong>cano per ciascuna<br />
funzione la posizione più probabile dei<br />
primi e secon<strong>di</strong> atomi vicini a quello<br />
posto nell’origine del sistema <strong>di</strong><br />
riferimento.<br />
Come centro da cui calcolare la <strong>di</strong>stanza<br />
R s’intenda il primo atomo in pe<strong>di</strong>ce alla<br />
G(R), [7].<br />
7