Металлы-переносчики кислорода

[S324]

Прочитал в научно-популярной лит., что в природе шёл отбор металлов на роль переносчиков кислорода к тканям, типа железо, медь, ванадий понять можно , но цинк !!!!!!???????
и может кто знает какой ряд металлов был в эволюции - от ? до железа

[Сержл]

Прочитал в научно-популярной лит., что в природе шёл отбор металлов на роль переносчиков кислорода к тканям, типа железо, медь, ванадий понять можно , но цинк !!!!!!???????
и может кто знает какой ряд металлов был в эволюции - от ? до железа

Есть такая штука, в осьминожках медь (t. mollusca)- это скажем тупиковая ветвь (в каком то смысле), а вот у многощитинковых червей уже железо, от последних идет ветка к человеку.

[S324]

и всё же как цинк ухитряется переносить кислород?

[Argentinchik]

Я не опровергаю и не защищаю идею цинка-переносчика, но чисто умозрительно: а в чем проблема?
Железо ведь не в металлическом виде кислород переносит. Оно входит в состав сложного комплекса-гемоглобина. Транспорт кислорода основан на обратимом координировании молекулы кислорода возле ядра комплекса (атома железа в состоянии +2).
Что препятствует цинку работать по аналогичному принципу? К тому же цинковые комплексы с биомолекулами известны не хуже, чем железные.

[Iskander]

----- Я не опровергаю и не защищаю идею цинка-переносчика, но чисто умозрительно: а в чем проблема? -----

Чисто умозрительно проблема в том, что цинку нечем координировать кислород. У железа КЧ = 6. У цинка - по-моему не более 4. Дальше ему орбиталей уже не хватает. Теперь смотрим на порфириновый комплекс и видим, что 4 позиции уже заняты. В результате имеем вещество, к реакциям комплексообразования неспособное. Организм помер.
Варианты:
- цинк завязан в какой-то другой комплекс, который оставляет ему возможность к координации.
- цинк связан в комплекс, который легко окисляется кислородом и становится чем-то типа НАД+. Этот "биоокислитель" и гуляет по организму.

------- К тому же цинковые комплексы с биомолекулами известны не хуже, чем железные. -------

Вообще-то гораздо хуже. Роль их меньше и количество их в организме намного меньше чем железных.

[МЕН]

Вы вероятно что-то перепутали!
Вендь известно, что цинк участвует в дыхательных процессах как переносчик углекислоты. В организме ион цинка входит в состав более 40 металлоферментов, наиболее известным из которых является фермент карбоангидраза (Mr=30000), которая катализирует гидратацию СО2. Механизм д-я до конца не изучен. Другой цинксодержащий фермент - карбоксипептидаза катализирует гидролиз аминокислот. Об этих и других металлоферментах неплохо написано в труде Ю.П.Ершова с коллегами "Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. - М. 2003."

[Сержл]

Вы вероятно что-то перепутали!
Вендь известно, что цинк участвует в дыхательных процессах как переносчик углекислоты. В организме ион цинка входит в состав более 40 металлоферментов, наиболее известным из которых является фермент карбоангидраза (Mr=30000), которая катализирует гидратацию СО2. Механизм д-я до конца не изучен. Другой цинксодержащий фермент - карбоксипептидаза катализирует гидролиз аминокислот. Об этих и других металлоферментах неплохо написано в труде Ю.П.Ершова с коллегами "Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. - М. 2003."

А как же карбгемоглобин, он чего переносит?

[S324]

Вы вероятно что-то перепутали!

да в червях каких-то переносит

[МЕН]

А как же карбгемоглобин, он чего переносит?

Вы сами ответили, что гемоглобин - карб, связан с СО. Кислород больше переносить не будет, как это не печально!
Но мы ведь говорим о комплексах цинка, а не железа!?

[Сержл]

А как же карбгемоглобин, он чего переносит?

Вы сами ответили, что гемоглобин - карб, связан с СО. Кислород больше переносить не будет, как это не печально!
Но мы ведь говорим о комплексах цинка, а не железа!?

Э, ну анатомия и физиология человека у меня была давно, но пять лет учил. Карбгемоглобин HbCO2 (иногда его называют карбоксигемоглобин, и, действительно, отравленную форму HbCO- карбгемоглобином). Но CO2 выносит наружу гемоглобин (там железо).
http://www.oval.ru/enc/32447.html

http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/009/269.htm

[PAPA_312b]

Железо ведь не в металлическом виде кислород переносит. Оно входит в состав сложного комплекса-гемоглобина. Транспорт кислорода основан на обратимом координировании молекулы кислорода возле ядра комплекса (атома железа в состоянии +2).
Что препятствует цинку работать по аналогичному принципу? К тому же цинковые комплексы с биомолекулами известны не хуже, чем железные.

Вы меня извините, однако кислород не просто выступает лигандом в комплексе с железом гема, образуется комплекс с переносом заряда и обратимое окисление-восстановление железа. Как известно, цинк во первых не образует комлексов с переносом заряда, да и окисляться ему некуда больше. поэтому в качестве переносчиков кислорода могут выступать металлы с широким спектром степеней окисления.
Цинк же практически во всех организмах участствует в гидролитических реакциях и реакциях переноса полярных групп и молекул.

[Schlenk]

из переносчиков кислорода мне известны гемоглобин (1 железо), гемеритрин (2 железа) и гемоцианин (2 меди). Насколько я знаю с цинком ничего нет, если у кого-то есть ссылка/инфо про такие энзимы, поделитесь.

[pH<7]

http://en.wikipedia.org/wiki/Metalloprotein
Не похоже что цинк куда-то переносит кислород. АДГ через НАД работает, цинк там просто сидит.

[Serty]

Я тоже не слышал о кислород-связывающих Zn-содержащих белках. Как правило он играет либо структурирующую роль, или катализирует реакции гидролиза. Вот с V любопытнее - вроде как выделены такие белки из асцидий, но я так и не понял(глубоко копать лень) перенсят ли они кислород, или играют другую роль. Похоже это еще неизвестно -
http://www.springerlink.com/content/h22746v80461mp51/
Название сообщения - "Vanadium biochemistry: The unknown role of vanadium-containing cells in ascidians (sea squirts)" в общем говорит за себя. Интересно, что эти организмы отнюдь не примитивны эволюционно, и близки к хордовым, являясь боковым ответвлением, насколько я помню.
Интересно а у человека есть потребность в V?

[pH<7]

In biology, a vanadium atom is an essential component of some enzymes, particularly the vanadium nitrogenase used by some nitrogen-fixing micro-organisms. Vanadium is essential to ascidians or sea squirts in vanadium chromagen proteins. The concentration of vanadium in their blood is more than 100 times higher than the concentration of vanadium in the seawater around them. Rats and chickens are also known to require vanadium in very small amounts and deficiencies result in reduced growth and impaired reproduction.

Administration of oxovanadium compounds has been shown to alleviate diabetes mellitus symptoms in certain animal models and humans. Much like the chromium effect on sugar metabolism, the mechanism of this effect is unknown.

http://en.wikipedia.org/wiki/Vanadium
http://en.wikipedia.org/wiki/Vanabins