ВУЗ:
Рубрика:
15
слой среде). У d-элементов-аналогов пятого и шестого периодов значительно
более устойчивы высшие состояния окисления. Устойчивость высшего со-
стояния окисления уменьшается с увеличением номера группы.
В организме встречаются соединения d-металлов в таких степенях окис-
ления, в которых они не являются ни сильными окислителями, ни сильными
восстановителями.
В основе биологического действия ионов
d-металлов в организме нахо-
дится их способность образовывать комплексы с биосубстратами. Биоком-
плексы металлов условно подразделяют на транспортные (трансферрин);
аккумуляторные (миоглобин, ферритин); биокатализаторы и активаторы
инертных процессов.
Молибден. Биологическая роль молибдена в организме животных и че-
ловека определяется прежде всего тем, что он входит в состав ферментов
(их насчитывается
всего семь), которые катализируют окислительно-
восстановительные реакции в растительных и животных организмах. К ним
относятся ксантиндегидрогеназа, ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и др.
Эти ферменты катализируют реакции, связанные с переносом кислорода.
Ксантиноксидаза (КОКС) - молибденсодержащий фермент млекопитающих,
она катализирует реакции, связанные с обменом сложных белков. В частно-
сти, ксантиноксидаза катализирует окисление ксантина кислородом в моче
-
вую кислоту:
Ксантин + О
2
+ Н
2
О
фермент КОКС
Мочевая кислота + Н
2
O
2
В ходе ферментативной реакции молибден со степенью окисления +6
восстанавливается до +5, потом до +4. С участием молибдена происходит
отщепление электронов и протонов от субстрата HR, например ксантина:
HR + КОКС(Мо
+6
) + Н
2
О
Н
3
О
+
...R КОКС(Мо
+4
)
НО–R + КОКС(Мо
+6
) + 2Н
+
Каталитический процесс локализуется в клетке.
В организме взрослого человека содержится около 9 мг молибдена, из
них 5 мг - в костях, 2 мг - в печени. С пищей человек потребляет 0,2-0,3
мг/сут. При избыточном поступлении молибдена в организм происходит ак-
тивация синтеза ксантиноксидазы, увеличивается образование мочевой ки-
слоты и, как результат, возникает заболевание “молибденовая подагра”.
Общебиологическая
роль молибдена обусловлена тем, что он находится в са-
мом центре основных путей включения азота в растительные, а, следовательно, и в
животные организмы. Молибден входит в состав нитрогеназы, катализирующей
реакцию фиксации молекулярного азота, и нитратредуктазы растений и микроор-
ганизмов, катализирующей восстановление нитрата до нитрита.
Марганец в организме образует комплексы с
белками, нуклеиновыми
кислотами (РНК и ДНК) и аминокислотами. Эти комплексы, как правило,
16
являются составной частью металлоферментов. Из ферментов, содержащих
марганец, известны аргиназа, холинэстераза, фосфоглюкомутаза, пируват-
карбоксилаза и др.
Аргиназа как фермент участвует в цикле мочевинообразования. На по-
следнем этапе синтеза мочевины аргиназа катализирует процесс расщепле-
ния -аминокислоты (аргинина), входящей в состав белков. Этот процесс
реализуется в печени млекопитающих, где с участием фермента
аргиназы
происходит включение воды в молекулу аргинина с последующим расщеп-
лением ее на мочевину и орнитин.
NH
2
C NH
2
O
Аргинин + Н
2
О
фермент АРГ(Mn
2+
)
+ Орнитин
Мочевина
Аргиназа – фермент с абсолютной специфичностью, так как катализиру-
ет превращение единственного субстрата - аргинина.
Холинэстераза - фермент крови, синтезируется в печени, а затем выделя-
ется в плазму крови. Участвует в процессе свертывания крови.
Фосфоглюкомутаза - фермент, участвующий в углеводном обмене на
стадии распада гликогена. Одной из промежуточных стадий этого процесса
является превращение глюкозо-1-
фосфат в глюкозо-6-фосфат, реакция идет
обратимо:
Глюкозо-1-фосфат
фермент (фосфоглюкомутаза)
Глюкозо-6-фосфат
Таким образом, биогенная функция ионов марганца имеет широкий
спектр: оказывает влияние на кроветворение, образование костей, мине-
ральный обмен, рост, размножение, участвует в синтезе витаминов С и В,
доказано его участие в синтезе хлорофилла. Перманганаты ядовиты для
организма при попадании внутрь из-за их сильных окислительных
свойств. Для обезвреживания острых отравлений
перманганатом использу-
ют 3% раствор пероксида водорода в уксуснокислой среде:
2KMnO
4
+ 5H
2
O
2
+ 6CH
3
COOH = 2(CH
3
COO)
2
Mn + 2CH
3
COOK + 5O
2
+ 8H
2
O.
Раствор перманганата калия является прижигающим и бактерицидным
препаратом для обработки поверхности кожи и слизистых оболочек. Силь-
ные окислительные свойства перманганата в кислой среде лежат в основе
метода перманганатометрии, широко используемом в санитарно-
гигиеническом анализе.
Железо. Накопление и транспорт железа. В организме взрослого человека
около 65% всего железа содержится в гемоглобине и
миоглобине, большая часть
оставшегося запасается в специальных белках (ферритине и гемосидерине), и
только очень небольшая часть находится в различных ферментах и системах
транспорта. Комплексообразователем в гемоглобине и миоглобине является ион
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
