MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Általános és bioszervetlen kémia
Cinkenzimek szerkezete
A karboxipeptidáz-A proteolitikus enzim: a C-terminális, nagyméretű aromás aminosavak alkotta peptidkötést hasítja a legnagyobb sebességgel. A Zn2+ torzult tetraéderesen koordinálódik az aktív hely két His-oldalláncához (His69, His-169), a Glu-72 karboxilcsoportjához és egy vízmolekulához vagy hidroxidionhoz. A szubsztrát peptidkötésének oxigénje kapcsolódik a cinkhez leszorítva a ligandumként szereplő vízmolekulát (163. ábra). A polarizált (lazított) peptidkötés felbontásában az enzim más aminosav-oldalláncai is részt vesznek.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1438aebszk_2585/#m1438aebszk_2585 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2585/#m1438aebszk_2585)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2585/#m1438aebszk_2585)
163. ábra. A Zn2+ koordinációja a karboxipeptidáz-A aktív helyén. A peptidkötés oxigénje kapesolódik a Zn2+-hoz lazítva a peptidkötést, elősegítve annak hidrolitikus hasítását
A karboxipeptidáz röntgenkrisztallográfiás vizsgálata alapján, számítógépes modellezéssel jutottak el egyes Zn-tartalmú peptidázok, pl. az angiotenzin konvertáz enzim (ACE) méretre szabott gátlószeréhez, amely a magas vérnyomás kezelésében igen fontos gyógyszer. Cinkiont tartalmaznak a kollagenázok is, amelyek a kötőszövet átépüléséhez szükségeseka növekedés vagy a sebgyógyulás során. Zn-enzimek szerepelnek a hidrolízissel ellentétes kondenzációs reakciókban is, pl. az 5-amino-levulinát → porfobilinogén (1. 276. oldal).
A szénsav-anhidráz a szén-dioxid reverzíbilis hidratációját katalizálja az alábbi egyenlet szerint:
Az enzim triviális neve nem fejezi ki pontosan a katalizált folyamatot, mivel szénsavmolekula a reakcióban nem szerepel. Az enzim az egyenletnek megfelelően a szén-dioxid és a víz átalakulását katalizálja hidrogén-karbonát anionná és hidrogénionná (l. 164. ábra). A CO2-hidratáció sebessége az enzim hatására 109-szeresére fokozódik: 1 mol enzim 1 s alatt 37 °C-on 10 mol CO2-t hidratál. Emberben több izoformáját azonosították. Szerepet játszanak a szén-dioxid transzportban, a vér szén-dioxid/hidrogén-karbonát pufferrendszerének működésében, a gyomorsósav képződésében, továbbá hidrogén-karbonát ionok termelésében a csontképződéshez és a vesében a sav-bázis egyensúly biztosításához. A reakció feltételezett mechanizmusát mutatja a 164. ábra.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1438aebszk_2588/#m1438aebszk_2588 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2588/#m1438aebszk_2588)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2588/#m1438aebszk_2588)
164. ábra. A szénsav-anhidráz reakciómechanizmusa vázlatosan. A reakció kezdetén a cink ligandumai (három hisztidiloldallánc nitrogénjei és egy vízmolekula) tetraéderesen kötődnek. A katalízis első lépése (1) az akvakomplex disszociációja: a protont a His-64 imidazolja köti meg és továbbítja a :B protonakceptornak (II). Az aktív centrumban a Zn2+ Lewis-savként, az OH– Lewis-bázisként polarizálja a CO2 karbonilcsoportját (III). A hidroxidion, mint könnyen cserélődő ligandum leválik a Zn2+-ról kötést létesítve a szén-dioxid szénatomjával (IV), majd a H-kötésekkel stabilizált helyére új vízmolekula kötődik (V). Az enzim-szubsztrát komplexben a cinket 5 ligandum veszi körül
Az alkohol-dehidrogenáz két azonos alegységból (Mr 40 000) áll, alegységenként két cinket tartalmaz. Az egyik Zn2+ az aktív helyen egy hidrofób ,,zsebben” található, két Cys-oldallánc S-atomjához és egy His N-atomjához kapcsolódva. A kialakuló tetraéderes komplex negyedik koordinációs helyét vízmolekula foglalja el. Az alegységben lévő másik Zn2+ 4 Cys-ligandummal koordinálva feltehetően szerkezetstabilizáló szerepet játszik. A hidrogén átvitele az alkoholról a NAD+-ra hidridion (H–) formájában sztereospecifikusan történik (165. ábra). A Zn2+ koordinációs száma az átmeneti állapotban is 4 marad a nagy térigényű kéndonorok egymásra kifejtett taszító hatása miatt. Primer alkoholok dehidrogénezése az alábbi reakcióegyenlet szerint megy végbe:
alkohol-dehidrogenáz
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1438aebszk_2593/#m1438aebszk_2593 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2593/#m1438aebszk_2593)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2593/#m1438aebszk_2593)
165. ábra. Az alkohol-dehidrogenáz sztereospecifikus működése. A szubsztrát (etanol) és koenzim (NAD+) az enzimhez sztereospecifikusan kötődik. Ezáltal egyetlen hidrogénatom (bekarikázott) vihető át hidridionként (H–) a szubsztituált piridingyűrű egyik szénatomjára (C-4) és a planáris gyűrű síkjának mindig azonos oldalára kerül
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.
