химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1

Автор Д.Мецлер

их значениях рН в качестве конкурента лиганда начинает выступать гидрок-сильная группа. Так, например, при рН 7 приблизительно половина •находящихся в растворе ионов Си2+ оказывается в форме комплекса СиОН+.

Одним из основных факторов, определяющих сродство органических молекул к ионам металла, является хелатный эффект1. Под этим термином понимается четко выраженная способность органической молекулы связывать ионы металлов при наличии в ней двух или большего •числа групп, способных к комплексообразованию. Природа с успехом •использовала хелатный эффект при создании таких важных металлсодержащих молекул, как порфирины (рис. 10-1), хлорофилл (рис. 13-19), энтеробактин (рлс. 2-44), кальций-связывающие белки (разд. В, 8, в) « т. д. Данные, приведенные в табл. 4-2, показывают, что прочные хе-.латные комплексы образуют также многие относительно простые соединения, такие, как а-аминокислоты или лимонная кислота.

6. Влияние природы иона металла на образование хелатных комплексов

Константы образования хелатных комплексов зависят от заряда, радиуса (табл. 4-3), степени гидратации иона металла и формы его электронных орбиталей, участвующих в образовании ковалентной связи с хелатной группой. Многозарядные ионы образуют, как правило, *более прочные комплексы, чем однозарядные ионы, обладающие меньТаблица 4-3

Ионные радиусы некоторых ионов металлов и неметаллов8, нм

Мп2+ 0,080

U+ ?0,060 Fe*+ 0,076 Н- 0,21

Na+ 0,095 Со2+ 0,074 F" 0,136

К+ .0,133 №2+ 0,069 Вг- 0,195

Rb+ 0,146 Си2+ 0,0726 I- 0,216

Zn2+ 0,074

Cd2+ 0,097

Ве2+ 0,031

Mg2+ 0,065 Al3+ 0,050

Са2+ 0,099 Fe3+ 0,064

Sr2+ 0,113 Мо4+ 0,070

Ва2+ 0,135 Мо6+ 0,062

" Приведенные значения ионных радиусов рассчитаны по методу По-лннга н взяты нз книги Cotton F. A., Wilkinson G., Advanced Inorganic Chemistry, 3rd ed. Wiley (Interscience), New York, 1972.

1 Слово «хелат» греческого происхождения н в переводе означает «клешня •краба-».

6 По данным Ahrens L.; нз Sienko M. J., Plane R. A., Physical Inorganic Chemistry, pp. 68—69, Benjamin, New York, 1963.

шей плотностью заряда. Чем меньше радиус иона, тем при данной величине заряда (например, Na+ и К+; Mg2+ и Са2+) сильнее гидратирован этот ион по сравнению с более крупными ионами, в которых заряд распределен по большей поверхности.

Большинство катионов, за исключением самых крупных, имеет первичную гидратную оболочку, образованную примерно шестью молекулами воды. Четыре из них располагаются в одной плоскости вокруг иона, как это показано для случая иона Mg2+ на приведенном ниже рисунке [29].

Сверху и снизу с помощью координационных связей присоединяются еще две молекулы воды, в результате чего образуется октаэдрическая структура. Далее формируется менее плотная вторичная сферическая оболочка. В опытах по электрохимическому переносу было показано, что вокруг иона Na+ находится в сумме ~16 молекул воды, а вокруг иона К4" ~Ю молекул.

Для образования хелатного комплекса ион металла должен, как правило, потерять большую часть своей гидратной оболочки.

По этой причине крупные и менее гидратированные ионы металлов часто связываются с лнгандами прочнее, чем небольшие, сильно гидратированные ионы. Так, например, ионы Са2+ связываются с ЭДТА прочнее, чем ионы Mg2+ (табл. 4-2). Однако иногда наблюдается и обратная картина, особенно когда имеются отрицательно заряженные лиганды (например, ОН~), обладающие более высокой плотностью заряда. Заметим, что ионы Mg2+ связываются с АТР4- (табл. 4-2; гл. 3, разд. Б. 5) более прочно, чем ионы Са2+. Такого типа особенности лежат в основе очень важных различий биологического поведения разных ионов.

Ниже приведен хорошо известный ряд металлов первой переходной группы

Мп2+ < Fe2+ < Со2* Zn2+

На основании законов электростатики, учитывая потенциалы ионизации или электроотрицательность ионов, можно было бы ожидать, что стабильность хелатных комплексов при переходе от марганца к цинку будет монотонно возрастать. В действительности же самые прочные комплексы с азотсодержащими лигандами образуют ионы Си2+ (табл. 4-2). Ионы кобальта, никеля и железа также образуют весьма прочные комплексы с такими лигандами, что объясняется, по-видимому, способностью переходных металлов предоставлять свои с?-орбитали для образования координационных связей за счет акцептирования электронов лигандов. Весьма важным представляется тот факт, что ионы железа, меди и кобальта часто располагаются в центрах специфических азотсодержащих структур, налример гема (рис. 10-1) и витамина Bi2 (дополнение 8-Л).

С какими лигандами преимущественно связываются ионы в клетках? Ионы щелочных металлов (Na+ и К+) присутствуют в основном в свободном виде, однако часть из них связана со специфическими участками в белках. Аналогично Са2+ и Mg2+ существуют как в свободном виде, так и в виде комплексов с присутствующими в клетках многочисленными фосфатными и карбоксилатными ионами. Что же касается ионов более тяжелых металлов (таких, как цинк, медь,

страница 114
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1" (5.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда ноутбуков москва
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница стальная - качественно и быстро!
кресло t 898
Самое выгодное предложение в KNSneva.ru: Asus K501UQ - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)