Interaction of Myoglobin Model with Ligands of Gas Exchange

Abstract

Газообмін для живих організмів-дуже важливий біохімічний процес. При дослідженні різних показників серцево-судинної та дихальної систем постало питання конкуренції різних газів за зв'язування з Fe 2+ гема гемоглобіну. До цього часу ніхто не розглядав можливість зв'язування СО 2 із залізом гемоглобіну. Вперше нами прийнята спроба розглянути цей зв'язок. Розрахунки проводилися методом ZINDO/1 та PM3 в програмі HyperChem. Обговорено питання газообміну за участі гемоглобіну. Розраховані потенціальні криві зв'язування заліза гема з газами СО, СО 2 і О 2. Вперше показана можливість утворення комплексу для моделі гема з карбон(IV) оксидом. Відмічена роль верхніх зайнятих МО залізопорфірину і ліганду в формуванні координаційних зв'язків і переносу заряду в комплексі гема з СО 2. Розглянута роль поляризації зарядів в моделі гема при порівнянні СО 2 з іншими газами. Наші квантово-хімічні розрахунки показили, що СО 2 може координуватися до йона заліза в гемоглобіні, хоча його енергія зв'язування значно менша, ніж для комплексу СО з гемоглобіном і становить близько 34,5 ккал/моль.

Spin–catalysis of Unsaturated Substrates Oxidation by Cofactor–free Mono– and Di–oxygenases. How Triplet Oxygen Can Overcome Spin Prohibition

“…Наша Земля давно згоріла б, якби не спін-заборонені властивості органічного окиснення, пояснені простим рівнянням (1) [2]. Таким чином, реактивність кисню є унікальним хімічним прикладом, який ілюструє загальну важливість цього квантового правила спінової селекції [2][3][4][5][6][7][8].…”

“…Вступ. Кисень та інші гази грають фундаментальну роль у перебігу багатьох ферментативних реакцій які відбуваються в живих організмах [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11]. Однак, молекулярний кисень є унікальною сполукою, оскільки має триплетний основний стан, який визначається наявністю напівзайнятої π g 2 відкритої оболонки [12].…”