Металлы и хелаты в биологических системах

МЕТАЛЛЫ И ХЕЛАТЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ [c.375]

Хелаты детально рассматриваются в гл. 14. Они особенно интересны, так как обычно гораздо более устойчивы, чем комплексы с соответствующими монодентатными лигандами. Широкое применение хелатов в аналитической химии обусловлено именно их повышенной устойчивостью, часто называемой хелатным эффектом (см. разд. 14.6). Примером могут служить комплек-сонометрические методы титрования, прежде всего с использованием ЭДТА. Хелатным эффектом определяется и природа лигандов, окружающих металл в биологических системах. [c.17]

Каталитические реакции металлических ионов могут быть подразделены на два главных класса реакции, в которых халатное соединение металла непрерывно изменяется в результате протекающего превращения, и реакции, в которых халатное соединение остается неизмененным. Первый класс включает и окислительно-восстановительные реакции, в которых ион металла меняет валентность, и реакции, в которых изменение состояния окисления не происходит. Примерами окислительно-восстановительных реакций, катализируемых металлами, являются окисление оксалата вследствие образования хелата с Мп (III) и окисление аскорбиновой кислоты при помощи иона Си (II). При.мерами реакций, в которых хелатное соединение изменяется, не вовлекая ион металла в окислительно-восстановительную стадию, являются. катализ декарбоксилнрования Р-кетокислот различными металлическими ионами, реакции переаминирования шиффовых оснований, производных пнро-доксаля, и гидролитическое расщепление различных шиффовых оснований через стадию образования хелата. Реакции второго типа, которые протекают без непрерывного изменения в структуре или составе металл-хелатного соединения, могут рассматриваться как примеры истинного металл-хелатного катализа. Пептидное действие ферментов, активированных металлами, является одним из большого числа явлений этого типа, который предполагается свойственным биологическим системам. Действие Си(П)-хелатов различных диаминов приводится как пример металл-хелатного катализа в гидролизе диизопропилфторфосфата (ДФФ). В настоящей работе в общих чертах описывается вероятная природа этих каталитических реакций и факторы, которые делают металл-хелатное соединение эффективным катализатором. [c.364]

Комплексообразование играет огромную роль в жизни растений. Многие биологически активные вещества представляют собой комплексные соединения например, хлорофилл — внутрикомплексное соединение протопорфирина с магнием. Ряд ферментов также является хелатами, в которых металлы комплексно связаны с молекулами белков. В транспортировке многих металлов по растению, вероятно, участвуют определенные естественные хе-латообразователи связывание железа в естественный хелат [5] удерживает его от осаждения фосфатами и другими соединениями в проводящих системах растения. В связи с этим вполне естествен большой интерес к возможности применения синтетических ком-плексообразователей для защиты железа и других металлов в известковых почвах от осаждения. В качестве подобных хелантов испытан ряд органических кислот — лимонная, аскорбиновая, гу-миновая, винная [6]. Однако применение их недостаточно эффективно в связи с малой устойчивостью образуемых комплексов, разрушением их микроорганизмами почвы. [c.361]

Образование таких восстановленных коферментов, как НАД-Нг или ФАД -Нг при окислении какого-либо богатого энергией питательного вещества сопровождается лишь переносом химической энергии от одной молекулярной частицы к другой. Преимущество коферментов как системы заключается в том, что они могут участвовать в сопровождающихся выделением энергии процессах, характерных для самых различных типов тканей и ферментов. Содержание энергии в восстановленных коферментах можно легко оценить. В табл. 1 приведены стандартные электродные потенциалы Е ) для некоторых биологически важных реагентов. Мы включили в эту таблицу содеря ащий железо протеин цитохром с для того, чтобы показать, что окислительно-восстановительный потенциал пары Ке /Ре заметно изменяется, если металл образует хелат с белком. Другой содернмщий железо белок — ферредоксин — мы рассмотрим более подробно позднее, укажем только, что восстановленный ферредоксин является мощным восстановителем [4,5]. [c.159]