Биокоординационные соединения выполняют важнейшие функции в растительных и животных организмах. Они в составе ферментов катализируют реакции переноса кислорода, окислительно-восстановительные и гидролитические процессы, чаще всего биокоординационные соединения представляют собой металлсодержащие макромолекулы. Связанный с белком металл может контролировать конформацию биомакромолекул. Так, Mg2+, Ca2+ стабилизируют двойную спираль ДНК, тогда как Cu2+ благоприятствует ее раскручиванию. В этом параграфе мы ограничимся некоторыми примерами биокоординационных соединений, ответственных, в частности, за фотосинтез, перенос кислорода, окислительно-восстановительные процессы.
Хлорофилл. Этим термином определяют группу магнийсодержащих пигментов, ответственных за процессы фотосинтеза. Наиболее распространенным является хлорофилл а, который содержится во всех растениях, образующих кислород в процессе фотосинтеза. Кроме него известны не менее восьми разновидностей.
Хлорофилл а представлен на рис. 13.7.
![]() |
Рисунок 13.7 Молекула хлорофилла a |
В процессе фотосинтеза солнечная энергия поглощается хлорофиллом. Высвобождаемый кислород первоначально принадлежал воде. Водород восстанавливает фермент никотинамидадениндинуклеотид (НАД+), в результате чего образуются НАД∙H и H+, которые принимают участие в цикле синтеза углеводов. Эта стадия называется световой. Темновая стадия заключается во взаимодействии CO2 и H2O с рибулозодифосфатом с образованием двух молекул фосфоглицериновой кислоты: +
+
→ 2
Фосфоглицериновая кислота присоединяет вторую фосфатную группу от аденозинтрифосфата (АТФ), а дифосфоглицериновая кислота восстанавливается с помощью НАД∙Н в фосфотриозу, участвующую в синтезе сахаров от C3 до C7. Продуктами этой стадии являются АТФ и фруктозофосфат, превращающийся в дальнейшем в глюкозу и крахмал.
Гемоглобин – гемсодержащий белок, обратимо связывающий молекулярный кислород (рис. 13.7):
![]() |
Из рис. 13.8 видно, что как и Mg2+ в хлорофилле, Fe2+ связан с четырьмя атомами азота пиррольных колец порфириновой системы (протопорфирина IX) и с атомами азота имидазольного кольца остатка аминокислоты – гистидина, входящего в состав полипептидной части гемоглобина. Шестое координационное место занимает дикислород или другие малые лиганды (CO в карбоксигемоглобине HbCO).
![]() |
Рисунок 13.8 Молекула гемоглобина |
Volkswagen ID.4 2021 года предлагает стильную и функциональную центральную консоль, которая объединяет передовые технологии и удобство. Чтобы ознакомиться с особенностями центральной консоли этого электромобиля, посетите страницу с обзором центральной консоли.
Центральная консоль ID.4 позволяет водителю и пассажирам иметь доступ к основным функциям автомобиля, таким как управление мультимедийной системой и настройками климата, обеспечивая комфорт и удобство во время поездки.
Разработка энергосберегающей технологии ректификации циклических углеводородов
Процесс ректификации
играет ведущую роль среди процессов разделения промышленных смесей. Большая
энергоемкость процесса делает поиск оптимальных схем разделения актуальной
задачей химическо ...
Гранулированная форма хитозана. Получение и свойства
Уникальные
свойства хитина и хитозана привлекают внимание большого числа специалистов
самых разных специальностей. Роль полимеров в нашей жизни является
общепризнанной, и все области их при ...
Определение жесткости воды комплексонометрическим методом
В природных водах
находится очень большое количество различных химических соединений. В процессе
естественного кругооборота природные воды, находясь в контакте с воздухом и
породами земной ...