Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


Mangánkomplexek

Az Mn2+ d5 konfigurációjú és ez nem biztosít megfelelő kristálytér stabilizációs energiát. Ezért az Mn2+ termodinamikailag kevésbé stabil komplexet alkot, mint más átmenetifém-ionok (pl. Fe2+, Cu2+). Az Mn3+ még komplexben kötve is erélyes oxidálószer, legtöbb komplexe a ligandum oxidációja következtében bomlik.
A mangán az élővilág számára létfontosságú mikroelem. Az emberi szervezet 12–20 mg mangánt tartalmaz. Szállítását a transzmanganin fehérje végzi, amely a Mn(III)ionnal igen stabilis komplexet alkot. Számos szervezetből izoláltak mangánt tartalmazó enzimeket, de humán jelentősége csak a piruvát-karboxiláznak és glutamin-szintáznak van.
Kiemelkedően fontos szerepe van a mangánnak a fotoszintézis során. A fotoszintézis egyik részreakciójában a víz fotolízise során O2 termelődik:
 
2 H2O → O2 + 4 H+ +4 e
 
A kloropasztisz tilakoid membránjában lévő fotorendszer-II részeként működő vízhasító rendszer aktív helyén négy Mn található 4–6 oxigén- vagy nitrogéndonorral koordinálva. Miközben két molekula víz lépésenként dioxigénné oxidálódik, a vízhasító rendszer 5 különböző oxidációs állapota mutatható ki, amelyeket S0-tól S4-ig jelölnek (167. ábra).
 
167. ábra. A kloroplasztiszban működő Mn-tartalmú fotorendszer-II vízhasításának modellje. <: oxid-kapcsolódás |<: peroxid-Jigandum. A Mn-csoport tagjai az elektronok leadásakor fokozatosan oxidálódnak Mn3+ → Mn4+ átalakulással
 
A 4 elektron lehasításához legalább 4 foton szükséges. Elektronok leszakítása a vízről reaktív termékeket eredményez (hidroxilgyök, peroxid- és szuperoxid-anionok). A vízhasító rendszer fontos tulajdonsága, hogy megakadályozza a reaktív intermedierek szabaddá válását, továbbá a képződött dioxigénnel (O2) nem reagál, nem oxidálódik irreverzíbilisen. A Mn-csoport tagjai az elektronok leadásakor fokozatosan oxidálódnak Mn3+ → Mn4+ átalakulással. A termelt protonok membrántranszportja ATР képződésével jár. Az elektronok a szénhidrátok bioszintézisében hasznosulnak. Az oxigénmolekula képződése egyszerre két vízmolekula kötődését feltételezi a mangáncentrumhoz. A vízmolekulákból peroxid köztiterméken át keletkezik az O2 (168. ábra).
 
168. ábra. A vízhasítás feltételezett mechanizmusa a mangáncentrumban. A víz oxidációja során a mangáncentrum elektrontárolóként működik. Az X oxid vagy peroxid ligandumot jelent
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


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

Kivonat
fullscreenclose
printsave