Реферат: Элементы d-блока периодической системы
Используя незаполненные d-орбитали и неподеленные пары d-электронов на предвнешнем электронном слое, d-элементы способны выступать как донорами электронов – дативная связь , так и акцепторами электронов.
Пример соединений с дативной связью: [ HgI ]¯, [ CdCl 4 ]¯.
6. Металлоферменты
Октаэдрическое строение иона комплексообразователя определяется способностью его орбиталей к d2 sp3 -гибридизаци. Например, для хрома (III), d2 sp3 -гибридизация будет выглядеть следующим образом:
Бионеорганические комплексы d-элементов с белковыми молекулами называют биокластерами . Внутри биокластера находится полость, в которой находится ион металла определенного размера, размер иона должен точно совпадать с диаметром полости биокластера. Металл взаимодействует с донорными атомами связующих групп: гидроксильные –ОН¯, сульфгидрильные –SH¯, карбоксильные –СОО¯, аминогруппы белков или аминокислот – NH2 .
Биокластеры, полости которых образуют центры ферментов, называют металлоферментами .
В зависимости от выполняемой функции биокластеры условно подразделяют на:
- транспортные, доставляют организму кислород и биометаллы. Хорошими транспортными формами м/б комплексы металлов с АМК. В качестве координирующего металла могут выступать: Со, Ni, Zn, Fe. Например – трансферрин.
- аккумуляторные , накопительные. Например – миоглобин и ферритин.
- биокатализаторы и активаторы инертных процессов .
Реакции, катализируемые этими ферментами подразделяются на:
Кислотно-основные реакции. Карбоангидраза катализирует процесс обратимой гидратации CO2 в живых организмах.
Окислительно-восстановительные.
Катализируются металлоферментами, в которых металл обратимо изменяет степень окисления.
А. Карбоангидраза, карбоксипептидаза, алкогольдегидрогеназа.
Карбоангидраза – Zn содержащий фермент. Фермент крови, содержится в эритроцитах. Карбоангидраза катализирует процесс обратимой гидратации CO2 , также катализирует реакции гидролиза, в которых участвует карбоксильная группа субстрата.
Н2 О + СО2 ↔ Н2 СО3 ↔ Н+ + НСО3 ¯ (механизм "цинк-вода")
ОН¯ + СО2 ↔ НСО3 ¯ (механизм "цинк-гидроксид")
Координационное число цинка 4. Три координационные места заняты аминокислотами, четвертая орбиталь связывает воду или гидроксильную группу.
Механизм действия:
Обратимая гидратация CO2 в активном центре карбоангидразы
Карбоксипептидаза Zn содержащий фермент. Объектами концентрации являются печень, кишечник, поджелудочная железа.
Участвует в реакциях гидролиза пептидных связей.
Схема взаимодействия цинка карбоксипептидазы с субстратом ("цинк-карбонил"):
Схема реакции гидролиза пептидных связей карбоксипетидазы: