химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2

Автор Д.Мецлер

от кислорода металлу. В не-оксигенированном гемоглобине ферро-ион находится в «высокоспиновом» состоянии; четыре из пяти 3?/-орбиталей валентной оболочки иона железа содержат по одному неспаренному электрону. Присоединение кислорода переводит железо в «низкоспиновое» состояние, в котором все электроны спарены. Именно эта потеря гемоглобином парамагнетизма при его оксигенировании уже с давних пор привлекла внимание химиков. По имеющимся представлениям, устойчивость гем-кислороднмх комплексов усиливается «наведенной двойной связью», образующей^ благодаря переключению электронной пары одной из d-орбиталей атома железа на образование я-связи с ближайшим атомом кислорода Символически это можно изобразить следующим образом:

M.OfrrO: -«—> М::0—б:

Из этих структур, основанных на предположении, что начальная связь с металлом образуется за счет неподеленной пары электронов молекулы Ог, следует как наиболее вероятная наклонная геометрия образующейся структуры, которая недавно была однозначно подтверждена для одного из модельных комплексов [8]:

/° Fe—СК

Выдвигалась также идея о том, что в образовании начальной связи принимает участие одна из пар я-электронов кислорода [4]:

б: М: : |

О:

Однако реально наблюдаемая геометрия, по-видимому, исключает наличие такой структуры.

Во всех кислородпереносящих гемопротеидах одно из координационных положений железа, находящееся на противоположной стороне от участка связывания кислорода, занято имидазольной группой боковой цепи гистидина. При отсутствии такой группы гем не может присоединять кислород; как известно, координация с гетероциклическими азотсодержащими соединениями благоприятна для образования низкоспиновых комплексов железа. Было получено несколько очень простых соединений, в которых к одному из колец гема присоединена цепь, несущая на конце имидазольную группу; выяснилось, что при подходящей длине цепи эти соединения весьма хорошо воспроизводят способность миоглобина связывать кислород [7, 8].

Подобные же соединения, имеющие в пятом координационном по-.ложении пиридиновое кольцо, имеют низкое сродство к кислороду. Таким образом, поляризуемое имидазольное кольцо, по-видимому, тоже играет существенную роль, способствуя связыванию кислорода. Высказывалось предположение, что в связывании с железом принимают участие я-электроны имидазольного кольца [уравнение (10-2)] [7]. Система л-связей, охватывающих атом железа, позволяет ему образовывать «более прочную связь с атомом кислорода, занимающим шестое координационное положение.

Н—N \/

Ъ=0—Н— N N+—Fe+'

Н—г/

ю- Н

^N N=Fe (10-2)

J л

Схема, приведенная в уравнении (10-2), иллюстрирует еще одно «свойство, часто наблюдаемое у гемопротеидов. N—Н-группа имидазола связана водородной связью с С=0-группой остова пептидной цепи. Далее уже нетрудно представить себе цепь изменений, порождаемых оксигенированием, включая изменение в положении протона, участвующего в упомянутой водородной связи, и дальнейшее перераспределение заряда в сети водородных связей белка1).

Было сделано необычайно интересное открытие, заключающееся в том, что координация гемового железа с гистидином, по всей видимости, лежит в основе кооперативности при связывании гемоглобина с кислородом [9, 10]. Радиус высокоспинового железа как в ферри-, так и в ферросостоянии столъ велик, что железо не помещается в центре порфиринового кольца и Смещается в сторону координационно связанной с ним имидазольной группы на расстояние, составляющее для Fe(II) 0,06 нм. Таким образом, в дезоксигемоглобине и железо, и имидазольная группа находятся от плоскости кольца дальше, чем в оксиге-моглобине. В последнем железо находится в центре порфиринового кольца, так как переход в низкоспиновое состояние сопровождается уменьшением ионного радиуса [9, 11]. Изменение конформации белка, индуцированное небольшим смещением иона железа, уже было описано (гл. 4, разд. Д, 5), Однако истинная природа «пускового механизма», приводящего к этим изменениям, пока в точности не ясна. С некоторым шриближением эти изменения можно рассматривать как чисто механи} Карбонильная группа, показанная в уравнении (10-2), в гемоглобинах входит в состав F-спирали и связана водородной связью с другими амидными группами. 'Оттягивание электрона в гем-кислородный комплекс приведет к усилению водородной связи, показанной в уравнении (10-2), и к ослаблению конкурирующей с ней внутриспиральной водородной связи. Следствием этого будет перераспределение заряда ьв верхней части F-спирали, способствующее возникновению конформационных изменений, с последующей перестройкой структуры, показанной на рис. 4-19. Непосредственно -за F- и G-спиралями находится б.аг-контакт, в области которого происходят изменения т системе водородных связей.

ческие последствия укорочения расстояния между порфириновым кольцом и F-спиралью гемоглобина (рис. 4-17). Высказывались соображения, что это укорочение вызывает наклон гема, ослабляющий некоторые водородные связи в структуре белка и приводящий в

страница 162
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2" (6.26Mb)


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

 

 

Реклама
циан купить землю 85км. на риге
топпер mediflex pro vita отзывы
чиллер диагностика
арендовать контейнер для хранения вещей

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
(29.05.2017)