[МУЗЫКА] [МУЗЫКА]
Знание основных закономерностей
поведения ионов 3d-элементов и, в первую очередь,
координационных соединений 3d-элементов чрезвычайно важно и для
понимания механизмов протекания ряда биохимических процессов.
Ведь очень многие биологически активные вещества являются
по своей природе комплексами металлов, притом, как правило,
комплексами легких 3d-элементов.
Так, например, ванадий регулирует процессы выработки инсулина в организме и,
управляя содержанием ванадия в организме пациента,
можно проводить терапию такого распространенного заболевания, как диабет.
На слайде представлены примеры некоторых комплексов,
используемых в практических целях.
Надо сказать, что они эффективны при лечении диабета как первого типа,
инсулинозависимого, так и второго типа, инсулинонезависимого.
Подобным же действием обладает и некоторые комплексы хрома.
Соединения марганца играют большую роль в процессе фотосинтеза.
Возможность образования комплексов с различной степенью
окисления иона марганца, +2 и +3, определяет эффективность соответствующих
комплексов в качестве катализаторов окислительно-восстановительных процессов.
Другая немаловажная биологическая роль иона марганца
— это синтез аденозинтрифосфата.
Переход АДФ в АТФ происходит именно для
марганцевых комплексов этих лигандов.
Железо играет большую роль в процессах кроветворения,
катализирует синтез рибонуклеиновой кислоты.
Ну, и конечно же, всем известна роль ионов железа в переносе кислорода к клетке.
В этом процессе участвуют комплексы железа 2+ с порфирином,
связанные с длинной белковой цепью.
Обращаю ваше внимание, в дезоксигемоглобине
ион железа 2+ находится в высокоспиновом состоянии,
имеет достаточно большой радиус и не может находиться в полости,
в структуре порфирина.
Находится над этой полостью.
Взаимодействие же с лигандом более сильного поля, молекулярным кислородом,
приводит к переходу иона железа в низкоспиновое состояние,
уменьшению его размера и дополнительному упрочению образующейся
структуры за счет вхождения иона железа в полость порфиринового кольца.
Кобальт, необходимый микроэлемент,
достаточно вспомнить витамины группы В12, являющихся соединениями кобальта.
Никель участвует в стабилизации рибосом, а, точнее,
стабилизирует растянутые рибосомы, что необходимо для синтеза белка в клетке.
Особо хотелось бы остановиться на меди.
Медь входит в состав целого ряда ферментов и, в частности,
отвечает за перенос кислорода в крови моллюсков.
При этом механизм переноса несколько другой.
Если, в случае гемоглобина,
это не окислительно-восстановительное взаимодействие,
то в случае медьсодержащих белков происходит окисление меди 1 до меди 2,
из-за чего кровь у моллюсков голубого цвета.
Вот что представляют собой особы голубой крови.
Ну, и цинк, также абсолютно необходимый элемент,
стабилизирующий структуру ДНК и процессы взаимодействия ДНК с белком.
Подводя итог сегодняшнему занятию, хотелось бы отметить,
что 3d-элементы проявляют отчетливое горизонтальное сходство.
Кайносимметричность 3d-орбиталей определяет трудность
достижения высших степеней окисления, в том случае,
когда они достигаются, это, как правило, сильные окислители.
В растворах, как следствие, преобладают катионные формы.
Далее вы увидите существенные отличия от тяжелых d-элементов.
Малые размеры атомов и ионов 3d-элементов
определяют невысокие координационные числа в комплексных соединениях.
Координационные числа не превышают 6.
Притом комплексы при не слишком высоких степенях окисления,
как правило, высокоспиновые.
Схожие тенденции наблюдаются и в зависимости
кислотно-основных и оксилительно-восстановительных свойств
соединений при изменении степени окисления 3d-элементов.
Надеюсь, сегодняшнее занятие дало вам что-то новое.
Успехов в дальнейшем освоении материала!
[БЕЗ_ЗВУКА]