MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Általános és bioszervetlen kémia
Vas–kén fehérjék biológiai funkciói
A vas–kén fehérjék az evolúció igen korai szakaszában alakultak ki, amikor az őslégkör redukáló jellege miatt a vas kétértékű állapotban, főleg szulfidok formájában volt jelen. Az ősi fehérjék vas(II)-szulfiddal való reakciója két ma is létező elektronszállító rendszert eredményezett, a ferredoxinokat és a rubredoxinokat.
A ferredoxinok ősi eredetére utal, hogy a vas egyaránt kötődik a szervetlen szulfidhoz és Cys-oldalláncokhoz, valamint a biológiai evolúció későbbi szakaszában megjelent aminosavakat (Met, His) nem tartalmaznak. A ferredoxinok 55–120 aminosavból álló fehérjék. Aktív centrumaik [–Fe–S–] egységek összekapcsolódásával két-, három- vagy négymagvú komplexeket tartalmaznak (151. ábra). Az elektrontranszport során Fe2+ Fe3+ + e– reverzíbilis átalakulás játszódik le. A vas–kén fehérjék erősen redukáló hatásúak, dioxigén (O2) egyelektronos redukciójára is képesek (l. 297. oldal). Oxidatív hatásokra gyorsan degradálódnak.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1438aebszk_2447/#m1438aebszk_2447 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2447/#m1438aebszk_2447)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2447/#m1438aebszk_2447)
151. ábra. Vas–kén centrumok a fehérjékben. a) A rubredoxin egymagvú vascentruma Cys-ligandumokkal; b) A [2Fe-2S] kétmagvú centrumban a vasatomokat két szervetlen kénhíd köti össze és további négy Cys koordinálja; c) A [3Fe-4S] szerkezetben a vasatomok egy-egy Cys-hez kapcsolódnak; d) A legáltalánosabban előforduló [4Fe-4S] kockaszerű szerkezetben minden vashoz egy Cys kénatomja kötődik a kénhidakon kívül
A rubredoxinokban csak egyetlen vascentrum található, a vasat csupa Cys oldallánc veszi körül (151.a ábra). Az elnevezés alapjául szolgáló vörös szín molekulán belüli töltéstranszfer eredménye. Fény hatására a szulfid (S) ligandum egyik elektronja a vas(III)-hoz kötődik és azt vas(II)-vé redukálja.
Hasonló színreakció lép fel a vas(III)ion analitikai kimutatására szolgáló, tiocianáttal (SCN–) képződő komplexben is. [A termék képletében a csillag (*) a gerjesztett állapot jelölésére szolgál.]
A vas–kén fehérjék szerepet játszanak az elektrontranszportban, pl. a nitrogén megkötése során, a fotoszintézisben és az állati szervezetek sejtlégzésében. Az emlősök vastartalmának kb. 1%-a vas-kén fehérjeként fordul elő. Az elektrontranszfer reakcióin kívül részt vesznek (de)hidroláz/izomeráz reakciókban (pl. akonitáz), szerkezetstabilizáló és -polarizáló funkciójuk is lehet (pl. DNS-javító endonukleáz III). Oxigénszenzorként szabályozzák az E. coli-ban az anaerob/aerob anyagcsere enzimeinek transzkripcióját és vasszenzorként az állati szervezetekben a transzferrinreceptor és a ferritin fehérjeszintézisét (transzlációját).
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1438aebszk_2451/#m1438aebszk_2451 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2451/#m1438aebszk_2451)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2451/#m1438aebszk_2451)
152. ábra. A transzferrinreceptor és az apoferritin transzlációjának szabályozása vas-kén fehérjével. Az IRP-vas–kén komplexben a sötét körök a vas-, az üres körök a kénatomokat jelölik. Vashiányos állapotban a vas-kén mentes IRP a transzferrinreceptor és az apoferritinn mmRNS molekulákhoz kötődik (а). A transzferrinreceptor mRNS vázlatos szerkezete a 3'-végen lévő IRP-kötő IRE szabályozó szakasszal (b). Az apoferritin mRNS vázlatos szerkezete az 5'-végen lévő IRP-kötő IRE szakasszal (c)
A transzferrinreceptor és a ferritin (apoferritin) bioszintézisének a szabályozása mRNS-szinten történik. Ha a sejt vastartalma magas, a citoplazmában lévő vasszenzor molekula (iron-responsive protein-1. IRP) vas-kén csoportot köt és ezért nem kötődik a transzferrinreceptor, ill. a ferritin mRNS molekulákhoz. Vashiányos állapotban a vas-kén centrum disszociál az IRP-ról és a vas-kén mentes IRP kötődik a transzferrinreceptor, ill. a ferritin mRNS-éhez. A kötődés a transzferrinreceptor mRNS 3’-végéhez történik, ahol több IRP-kötőrégió (iron responsive element, IRE) is található. A specifikus kötődés stabilizálja az mRNS-t, ezért a transzferrinreceptor szintézise fokozódik. Ugyanakkor az IRP az apoferritin mRNS 5’-végén lévő IRE-szakaszhoz kötődve gátolja az apoferritin transzlációját (152. ábra).
Tartalomjegyzék
- ÁLTALÁNOS ÉS BIOSZERVETLEN KÉMIA
- Impresszum
- Az Olvasóhoz
- Általános kémia
- Kémiai alapfogalmak
- Az atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer
- A molekulák szerkezete
- Halmazállapotok
- Oldatok és kolloidok
- A víz és a vizes oldatok
- Kémiai egyensúlyok
- A kémiai egyensúly törvénye
- Egyensúlyok elektrolitoldatokban
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Savakdisszociációs egyensúlya: Ks
- Bázisok disszociációs egyensúlya: Kb
- Összefüggés a Ks, Kb és Kv között
- Ionok reakciója vízzel
- Vizes sóoldatok kémhatása: hidrolízis
- A közös ion hatása
- Titrálási görbék
- Többértékű savak disszociációja
- Pufferoldatok
- Foszfátpuffer
- Hidrogén-karbonát–szén-dioxid puffer
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Elektrolitok oldhatósága és az oldhatósági szorzat
- Kémiai termodinamika
- Reakciókinetika
- Elektrokémia
- A redoxifolyamatok termodinamikája
- Az elektrokémia gyakorlati alkalmazásai
- Bioszervetlen kémia
- Komplex vegyületek
- Az élethez szükséges elemek áttekintése
- Az alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben
- A magnézium és a kalcium biológiai jelentősége
- Az átmenetifémek komplexei
- A vas biológiai jelentősége
- A réz biológiai jelentősége
- A cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége
- Metallotioneinek és funkciójuk
- A molibdén és a mangán biológiai szerepe
- A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása
- A platinakomplexek daganatellenes hatása
- Az alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe
- A szilíciumvegyületek biológiai szerepe
- A nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben
- Az oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége
- A halogének bioszervetlen kémiája
- Irodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez
- Rendszám- és atomtömeg-táblázat
Kiadó: Semmelweis Kiadó
Online megjelenés éve: 2026
ISBN: 978 963 331 705 1
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//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
