

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة


الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية


الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات


الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية


الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية


الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة


مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية


الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء التناسقية

الكيمياء الاشعاعية والنووية
Mixed-Metal Proteins
المؤلف:
Geoffrey A. Lawrance
المصدر:
Introduction to Coordination Chemistry
الجزء والصفحة:
p244-245
2026-03-31
55
Mixed-Metal Proteins
Many enzymes perform chemically demanding tasks under very mild conditions of pH and temperature. To achieve sufficient activation multi-centre mixed-metal systems are often employed. Many include iron as one of the metals, such as many oxidases. The different metal centres in mixed-metal proteins may have different roles– substrate binding and electron transfer, for example or else several metals may be required to collectively bind a substrate so as to activate it sufficiently for reaction to occur. Whereas some mixed metal proteins have the metals participating cooperatively at a single active site, others have separate metalloproteins working in concert but playing quite distinct roles. The active site of a nickel-iron hydrogenase from an S-reducing bacterium shown in Figure 8.12 is a typical example of a mixed-metal centre where the metals perform a cooperative function as a single unit. The nitrogenase enzyme is an example of a system where separate metalloproteins play quite distinct roles although within each protein there may be several metals acting coop eratively. The task for nitrogenase is nitrogen fixation which is essential for plant life so it is one of Nature’s fundamental synthetic processes. Nitrogenase produces two ammonium ions from dinitrogen and water in the presence of oxygen at soil temperatures and normal atmospheric pressure– a chemically demanding task. It occurs only in prokaryotic cells (those without nuclear membrane or mitochondria) such as bacteria and blue-green algae. An important nitrogen fixer is rhizobium which invades legume roots. Nitrogenase is a
Figure 8.13
A cartoon representation of nitrogenase in operation, showing the component proteins. The active site of nitrogenase that resides in the Fe Mo protein determined from a crystal structure analysis and which contains two linked distorted M4S4 cubes is also shown.
complex association of three proteins: a Fe M protein (Fe-Mo Fe-V or Fe-Fe) a different Fe protein and a ferredoxin (Figure 8.13). The first two are required in combination to fix nitrogen. Ferredoxin is present as simply a reducing agent, and it can be replaced by other chemical reductants, even simple inorganic reducing agents. The overall reaction is given in (8.4).
N2 + 16 MgATP + 16 H2O + 8e → 2 NH4+H2 +16 MgADP + 16HPO-24 +6H+
(8.4) This reaction is thermodynamically inefficient reflected in the complexity of the enzymic process.
The essential metalloproteins in this complex system contain Fe-S clusters somewhat like those we have met earlier in the ferredoxins. The Fe protein (MW ~60 000) mediates the energy transfer mechanism for the reaction as a specific one-electron donor. A dimer of two identical subunits bridged by one Fe4S4 is involved, and it is thought to bind two ATP in order to deliver one electron to the adjacent Fe-M protein. The Fe-M protein is a large protein (MW ~220 000) which exists as a a2ß2 tetramer, containing two Mo (or V. or extra Fe), ~32 Fe centres including four Fe4S4 units, and ~32 S2 ions. In recent years after much effort the crystal structure of the active site of a nitrogenase was revealed (Figure 8.13); note the linked cubic M4S4 clusters. It is believed that the dinitrogen binds near the centre of this linked cluster, which is the active site of the system. Nitrogenase is not a specific enzyme. It will reduce other small molecules of similar size and/or shape, as they can also bind to the active site. It promotes six-electron reductions such as its primary target N2 to NH4+ and HCN to CH4 + NH4+, as well as two-electron reductions such as N3 to N2+ NH4+ and C2H2 to C2H4.
الاكثر قراءة في الكيمياء التناسقية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)