المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10623 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Metal Ions as Lewis Acids  
  
973   05:10 مساءً   date: 25-6-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................


Read More
Date: 4-7-2017 1244
Date: 23-3-2017 1085
Date: 9-2-2018 1265

Metal Ions as Lewis Acids

Reactions catalyzed by metal ions that do not change their oxidation states during the reaction are usually group transfer reactions, in which a group such as the phosphoryl group (−PO32−) is transferred. These enzymes usually use metal ions such as Zn2+, Mg2+, and Mn2+, and they range from true metalloenzymes, in which the metal ion is tightly bound, to metal-activated enzymes, which require the addition of metal ions for activity. Because tight binding is usually the result of specific metal–ligand interactions, metalloenzymes tend to be rather specific for a particular metal ion. In contrast, the binding of metal ions to metal-activated enzymes is largely electrostatic in nature; consequently, several different metal ions with similar charges and sizes can often be used to give an active enzyme.

Metalloenzymes generally contain a specific metal ion, whereas metal-activated enzymes can use any of several metal ions of similar size and charge.

A metal ion that acts as a Lewis acid can catalyze a group transfer reaction in many different ways, but we will focus on only one of these, using a zinc enzyme as an example. Carbonic anhydrase is found in red blood cells and catalyzes the reaction of CO2 with water to give carbonic acid.

Although this reaction occurs spontaneously in the absence of a catalyst, it is too slow to absorb all the CO2 generated during respiration. Without a catalyst, tissues would explode due to the buildup of excess CO2 pressure. Carbonic anhydrase contains a single Zn2+ ion per molecule, which is coordinated by three histidine imidazole ligands and a molecule of water. Because Zn2+ is a Lewis acid, the pKa of the Zn2+–OH2 unit is about 8 versus 14 for pure water. Thus at pH 7–8, a significant fraction of the enzyme molecules contain the Zn2+–OH group, which is much more reactive than bulk water. When carbon dioxide binds in a nonpolar site next to the Zn2+–OH unit, it reacts rapidly to give a coordinated bicarbonate ion that dissociates from the enzyme:

Thus the function of zinc in carbonic anhydrase is to generate the hydroxide ion at pH 7.0, far less than the pH required in the absence of the metal ion.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .