生物无机化学的类型

如题所述

第1个回答  2016-05-29

金属蛋白:
为一类含金属元素的蛋白:
①含铁蛋白有血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素C等,其中铁除与卟啉结合成血红素基外(见金属卟啉),并与蛋白质链上某一个或两个氨基酸连接。血红蛋白和肌红蛋白分子中的血红素铁只与蛋白质链上一个组氨酸相连,尚有一个空的配位位置,能可逆地结合一个氧分子,具有运载和贮存氧分子的功能。细胞色素C中血红素基的铁原子与蛋白链上两个氨基酸残基相连,无载氧能力,是重要的电子传递体。
② 蓝铜蛋白是含铜的重要金属蛋白,其中铜仅与蛋白链上的氨基酸残基相结合,形成扭曲的四面体构型,呈显著的蓝色,如血浆蓝铜蛋白和质体蓝素,前者参与调节组织中铜的含量,后者是一系列生物过程中的重要电子传递体。
③ 铁硫蛋白是含铁、 硫原子的天然原子簇金属化合物与蛋白质链上半胱氨酸结合的金属蛋白,如植物型铁氧还蛋白是含Fe2S2原子簇的金属蛋白,其中每个铁原子分别与蛋白质链上两个半胱氨酸相连;细菌铁氧还蛋白含有Fe4S4原子簇,每个铁原子分别与蛋白质链上一个半胱氨酸相连。铁硫蛋白是生物体中重要的电子传递体,如铁氧还蛋白在叶绿体的光合作用和固氮酶的固氮过程中起传递电子的作用。
金属酶:
许多金属蛋白能催化体内的化学反应,是生物体中的催化剂。金属原子与蛋白质结合较强的称金属酶,较弱的称金属激活酶。金属酶中金属原子常是活性中心的组成部分,如羧肽酶和碳酸酐酶都是锌酶,前者能催化肽和蛋白质分子羧端氨基酸的水解,后者能催化体内代谢产生的二氧化碳的水合反应。一系列的金属酶还含其他金属离子,许多氧化还原酶含价态可变的铁、铜、钼、钴等过渡金属元素,如固氮酶是含铁、钼原子的酶,由铁蛋白和铁钼蛋白组成,在生物体中能催化氮合成氨的反应。
维生素B12和B12辅酶:
维生素B12是钴原子和可啉的配位化合物,钴原子与可啉环中四个氮原子结合,在轴向又与连结于可啉环的一个核苷酸的苯并咪唑基相连,此外还与一个氰根配位。当氰根被另一个腺苷基代替时,即为B12辅酶。B12对机体的正常生长和营养、细胞和红细胞的生成以及神经骨髓系统的功能有重要作用。B12的生理功能均以辅酶形式实现。 为一类能与碱金属、碱土金属等元素结合,生成脂溶性配位化合物,从而增大金属离子透过生物膜可能性的物质。离子载体有天然和合成的两种:天然离子载体如缬氨酶素等,能使正常情况下不易通过线粒体内膜的钾离子得以顺利通过;合成的离子载体主要为冠醚,如二苯并18-冠-6为环状多醚,其中央空穴的大小,决定与金属离子配位的选择性。二苯并18-冠-6的碱金属配位化合物的稳定性有以下次序:K+>Na+>Cs+>Li+。

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