Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia

Komplexképződés biológiai rendszerekben

A Pearson-féle elméletet alkalmazhatjuk a biológiai rendszerekben kialakuló komplexekre is. A komplex stabilitását a központi fémion és a kapcsolódó ligandumok atomja(i) között kialakuló kötés erőssége határozza meg. Az 57. táblázat a fémionok néhány jellemző szerepét szemlélteti biológiai rendszerekben. A redoxireakciókat katalizálófémionok (pl. Fe2+/3+) esetében a lágy ligandum stabilizálja a fémion alacsonyabb oxidációs állapotát. Ez azt eredményezi, hogy a fémion további redoxifolyamatban már nem vehet részt. A lágy bázisok (CN–, CO) biológiai folyamatokban megfigyelt mérgező hatását tehát az okozza, hogy erősen kötődnek a komplexben (pl. citokrómokban) lévő vasionhoz.

57. táblázat. Néhány fémion jellegzetes szerepe az élő szervezetekben

Fémion	Biológiai funkció	A kapcsolódó ligandum atomja	A komplex stabilitása
Na+, K+	töltésszállítás, ingerületátvitel	Ο	kicsi
Ca2+, Mg2+	ingerületátvitel, foszfátátvitel, hidrolízis	O	közepes
Mn2+, Zn2+	savkatalízis	N, S	nagy
Fe2+/3+, Cu+/2+	redoxikatalízis	N, S	nagy

A lágy ligandumok stabilizációs hatásával jól tudjuk értelmezni a hemoglobin reverzíbilis oxigénfelvételét, eközben ugyanis a Fe2+ oxidációs állapota nem változik. Ennek oka az, hogy a hemoglobin hem részében található protoporfirin IX lágy szerves ligandumokkal, elektronpárdonor-csoportokkal kapcsolódik a centrális Fe2+-hoz, és ez a környezet biztosítja a vas alacsony oxidációs állapotát.

A komplex sztereokémiája a fémion-ligandum közötti kapcsolattal (kötéselmélettel) és a koordinációs számmal értelmezhető. A koordinációs szférában a ligandumok elhelyezkedése a centrális fémion szerkezetének megfelelően irányított, ezért a ligandumok reaktív atomjai vagy atomcsoportjai a reakció szempontjából kedvezőhelyzetbe kerülnek. A porfingyűrű szintézise pirrol és formaldehid molekulákból kétértékű fémion katalizátor hatására a 120. ábrán bemutatott vázlat szerint történik. A fémion irányító hatása teszi lehetővé a kondenzációs reakciót és a fémion katalizálja az átmeneti termék oxidációját is. Protoporfirin-származékhoz akkor jutunk, ha megfelelően szubsztituált pirrolmolekulákat használunk. Nagyon valószínű, hogy a kémiai evolúció során létrejövő bonyolultabb molekulák képződése is így magyarázható.

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1438aebszk_2259/#m1438aebszk_2259 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1438aebszk_2259/#m1438aebszk_2259)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1438aebszk_2259/#m1438aebszk_2259)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

120. ábra. Porfingyűrű kialakulása pirrolból és formaldehidből a kémiai evolúció során. A fémion katalizátort az M2+ jelöli

Tartalomjegyzék

ÁLTALÁNOS ÉS BIOSZERVETLEN KÉMIA
Impresszum
Az Olvasóhoz
chevron_rightÁltalános kémia
- chevron_rightKémiai alapfogalmak
- chevron_rightAz atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer
  - chevron_rightA kvantumelmélet alapjai
    - A fény hullámtermészete
    - Az elektronhullámok és a kvantummechanika
  - chevron_rightSzínképek
    - Emissziós és abszorpciós színképek
    - Atomszínképek
  - A hidrogénatom Bohr-féle modellje
  - chevron_rightA kvantummechanikai atommodell
    - Kvantumszámok
    - Atomorbitálok
  - chevron_rightTöbbelektronos atomok elektronszerkezete
    - Az elektronhéjak energiaszintje
    - Az elektronhéjak felépülésének törvényei
  - chevron_rightAz elemek periódusos rendszere
  - chevron_rightPeriodikus tulajdonságok
- chevron_rightA molekulák szerkezete
  - chevron_rightAz elsődleges kémiai kötés alaptípusai
    - A férnes kötés
    - Az ionkötés
    - chevron_rightA kovalens kötés
      - Kovalens kötéshossz és kötési energia
  - chevron_rightÁtmenet a kötéstípusok között
    - Elektronegativitás
  - chevron_rightA kovalens kötés elmélete
    - chevron_rightA vegyértékkötés-elmélet
    - chevron_rightA molekulaorbitál-elmélet
      - Kétatomos molekulák molekulaorbitáljai
      - Többszörös kötések, delokalizált molekulapályák
  - chevron_rightMásodlagos kémiai kötések
- chevron_rightHalmazállapotok
  - chevron_rightGázhalmazállapot
  - chevron_rightFolyékony és szilárd halmazállapot
- chevron_rightOldatok és kolloidok
- chevron_rightA víz és a vizes oldatok
- chevron_rightKémiai egyensúlyok
- chevron_rightKémiai termodinamika
- chevron_rightReakciókinetika
  - chevron_rightReakciósebesség és reakciómechanizmus
  - chevron_rightHőmérséklet és reakciósebesség
    - Ütközési elmélet
    - chevron_rightAz átmeneti állapot (aktivált komplex) elmélete
      - Kémiai reakciók energiaváltozása
  - chevron_rightTöbb elemi lépésből álló reakciók
  - chevron_rightKatalízis
    - Homogén katalízis
    - Heterogén katalízis
- chevron_rightElektrokémia
  - chevron_rightA redoxifolyamatok áttekintése
  - chevron_rightAz elektrokémia alapjai
- chevron_rightA redoxifolyamatok termodinamikája
  - A Nernst-egyenlet
  - Redoxifolyamatok az anyagcserében
- chevron_rightAz elektrokémia gyakorlati alkalmazásai
chevron_rightBioszervetlen kémia
- chevron_rightKomplex vegyületek
- Az élethez szükséges elemek áttekintése
- chevron_rightAz alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben
- chevron_rightA magnézium és a kalcium biológiai jelentősége
  - chevron_rightA magnézium bioszervetlen kémiája
    - Magnéziumkomplexek
  - chevron_rightA kalcium élettani szerepe
- chevron_rightAz átmenetifémek komplexei
  - chevron_rightA vas biológiai jelentősége
    - chevron_rightA vas szerepe az oxigénkötésben és az oxigéntranszportban
    - chevron_rightVas–kén fehérjék biológiai funkciói
      - Citokrómok
      - Kataláz, peroxidáz, citokróm-P450
    - chevron_rightVasanyagcsere
  - chevron_rightA réz biológiai jelentősége
    - chevron_rightA réz biokémiai evolúciója. Fontosabb rézfehérjék
    - chevron_rightRézfehérjék az elektrontranszportban
    - chevron_rightA rézanyagcsere és zavarai
      - Wilson-kór
      - Menkes-kór
  - chevron_rightA cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége
    - chevron_rightA cink biológiai funkciói
      - Cinkenzimek szerkezete
      - „Cinkujj” fehérjék szerkezete
  - Metallotioneinek és funkciójuk
  - chevron_rightA molibdén és a mangán biológiai szerepe
    - Molibdénkomplexek
    - Mangánkomplexek
  - A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása
  - A platinakomplexek daganatellenes hatása
- chevron_rightAz alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe
  - Az alumínium hatása az emberi szervezetre
  - Óncsoport: germánium, ón, ólom
- chevron_rightA szilíciumvegyületek biológiai szerepe
- chevron_rightA nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben
- chevron_rightAz oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége
  - chevron_rightAz oxigén bioszervetlen kémiája
  - chevron_rightA szelén biológiai jelentősége
    - A szelénvegyületek élettani hatásai
- chevron_rightA halogének bioszervetlen kémiája
chevron_rightIrodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez
Rendszám- és atomtömeg-táblázat

Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

Orvostudomány

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero