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Lexikon der Biologie: Konformation

Konformation w [von latein. conformatio = entsprechende Gestaltung], dreidimensionale Anordnung der Atome und Atomgruppen in einem Molekül, die im wesentlichen durch die Orientierung von durch Einfachbindungen miteinander verknüpften Atomgruppen (chemische Bindung, freie Drehbarkeit) bedingt ist. Im einfachsten Fall der beiden C-Atome von Ethan ( vgl. Abb. ) stehen sich die 6 H-Atome entweder paarweise gegenüber, oder sie sind nach Rotation der C-Atome um 60° auf Lücke zueinander orientiert, wobei auch alle Übergangszustände möglich sind. Aus der meist großen Anzahl möglicher Konformationen nehmen Moleküle in der Regel die energetisch stabilste Konformation ein. Im aktivierten Zustand (Aktivierung) bilden sich dagegen Konformationen höheren Energieinhalts. Durch die Starrheit von Mehrfachbindungen und von Ringsystemen (Verlust von Rotationsfreiheitsgraden) wird die Zahl der möglichen Konformationen eines Moleküls erheblich eingeschränkt. Bei den Biopolymeren (Nucleinsäuren, Polysaccharide, Proteine) ist der Begriff Konformation synonym mit der Summe von Sekundärstruktur und Tertiärstruktur, da sich auch diese letztlich nur durch die verschiedenen Drehungen von (allerdings sehr vielen) Einfachbindungen unterscheiden. Häufig können Makromoleküle (makromolekulare chemische Verbindungen) in mehreren stabilen Konformationen existieren, wie z.B. die allosterisch umwandelbaren Proteine (Allosterie, Enzyme, Hämoglobine, Myoglobin). Barton (D.H.R.), Hassel (O.), native Konformation, Prelog (V.), Röntgenstrukturanalyse, Stereochemie, Struktur-Funktion-Beziehung; Proteine II.



Konformation

Änderung der inneren („potentiellen“) Energie Epot des Ethans (C2H6) bei Rotation der beiden CH3-Teile um die Einfachbindung. Die Konformation B ist energiereich, dagegen hat das Konformere A minimale Energie. Die Kurve, die den Energieinhalt der Konformeren des Ethans veranschaulicht, weist daher Minima und Maxima auf. Energieminimum haben die Konformationen, bei denen die H-Atome des Ethans auf „Lücke“, d.h. gestaffelt, angeordnet sind (A). Maximalen Energieinhalt hat die Konformation, bei der die H-Atome der beiden C-Atome einander genau gegenüberstehen. Das Konformere hat die ekliptische Form (B).

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