文档介绍：第五章生物氧化还原反应中的金属蛋白和金属酶除了厌氧生物以外,一切生物都需要氧,因此氧化还原反应是生物体内的重要反应。但氧化还原反应并不仅仅局限于生物体的呼吸作用光合作用,固氮作用以及生物体内的许多代谢过程都涉及到氧化还原反应。本章介绍生物氧化还原反应过程中的部分金属蛋白与金属酶。本章主要内容第一节生物体的氧化还原反应第二节血红素蛋白第三节铁蛋白(贮铁)与铁传递蛋白(运送铁)第四节铁硫蛋白第五节铜蛋白第六节维生素B12和B12辅酶第七节钼酶氧化还原酶第一节生物体的氧化还原反应、分子氧及其活化根据分子轨道法。氧分子轨道由两个氧原子轨道组成:O2KK(2)2(02s2)2(02x)2(I2y)2ePZePZ2p)(O(a1)(1)(2)(a2,)(o2p)人2p若在反键轨道上加入一个电子,则可以成为超氧离子O2;若在反键轨道上加入两个电子,则可以成为过氧离子O2;■若氧分子失去一个电子,则可以成为双氧阳离子OO2和O2的键能比O低,表明他们的O-O键能削弱了,故可把O和O2看为双氧的两种活化态。大气中的氧活性较差,铁在空气中缓慢氧化。木材,碳不会自燃,而一旦燃烧,非常迅速发生氧化反应,表明氧是一个强氧化剂,只是需在一定温度下进行。(电极电势差Eoy/moi123V,O2为强氧化剂,在热力学上,有利于氧化生成CO2和H2O,但是实际上它同大多数底物在室温的气相或均相溶液的反应进行得很慢,这是由于动力学上的原因)。O,+H++e→HO,E=-,氧具有高度活性,这是由于存在过渡金属配合物催化剂的原因。有人认为是由于O2分子和被氧化物均可和金属离子反形成三元配合物O2ME,其中氧分子与过渡金属M形成一个σ键,还可能形成d-p(反馈I键),底物E若有对称合适的轨道,就可和金属的d轨道成键,形成O2ME一个扩展的分子轨道,使电子能顺利地从底物转移到氧分子,实现氧化还原反分子氧与过渡金属可以以侧基配位,端基配位和端基角向配位。以侧基配位时,分子氧的∏*轨道并通过配体场的作用而消除,这将有利于消除自旋守恒对反应的限制,使电子容易成对地转移分子氧的反键轨道。如果中心金属能程度不同地把电子转移给O2,则配位双氧可变为超氧型或过氧型配体,O2就被不同程度地活化了。这种活化方式不消耗外部能量,但配体反应能力却大大加强。当然不是任何过渡金属都可以使分子氧活化。事实上只有少数过渡金属配合物可以完全与分子氧键合,这取决于金属和配体的性质。生物氧化还原作用的类型生物体的氧化还原作用主要有三大类型:(1)以氧作为末端电子受体的电子传递过程: