Причина токсичности свинца – спаренные 6s-электроны

Главная  >  Архив  >  Актуальные темы  >  Открытия  >  Причина токсичности свинца – спаренные 6s-электроны

24.01.2007

Токсичность свинца и его соединений не вызывает ни у кого сомнений. Считается даже, что именно свинец способствовал упадку и вырождению Римской Империи: по версии ученых латиняне отравлялись из поколения в поколение как водой, текущей по свинцовым покрытиям в акведуках, так и вином, хранившимся в освинцованных изнутри сосудах. Серьезные ограничения в области применения тетраалкильных производных свинца в качестве антидетонационных присадок слегка сократили вред окружающей среде, причиняемый соединениями свинца. Тем не менее, ежегодная выработка свинца продолжает увеличиваться вследствие того, что тяжелый металл еще используется в производстве стекла, батарей и микроэлектроники. Удивительно, но к настоящему времени практически еще не проводились исследования, ставящие своей целью распознать, что же обуславливает токсичное действие производных свинца на молекулярном уровне. Французские исследователи применили квантово-химические методы для изучения простых моделей блокировки ферментов и получили новые, не совсем обычные результаты. Как они сообщают в Angewandte Chemie, возможно, что «главный подозреваемый» в токсичных свойствах свинца – его «электронный щит». Хотя свинец и углерод относятся к одной группе Периодической системы, имея по четыре электрона на внешнем энергетическом уровне, металл чаще всего использует для связывания с другими атомами только два неспаренных р-электрона. Энергия, разделяющая s- и р-орбитали внешнего уровня свинца выше, чем энергия между s- и р-орбиталями углерода. В результате этого спаренные s-электроны валентного уровня свинца оказываются сильнее притянуты к большему, чем у углерода и более положительно заряженному ядру. Все это, в свою очередь, может существенно менять третичную структуру фермента, с которым свинец может связаться в комплекс. Очевидно, что для фермента нарушения нативной структуры приводят к частичной или полной потере каталитической активности. Свинец наносит наибольший вред нервной системе, печени, мозгу и крови. Эти повреждения оказываются особенно опасными для детей, так как именно для них влияние свинца на организм может оказаться необратимым. В качестве антидотов от свинцовых отравлений в клинической токсикологии используют комплексообразующие агенты, связывающие ионы тяжелых металлов и выводящие их из организма. К сожалению, эти вещества не являются свинецспецифичными, что может приводить к удалению из организма других ионов металлов, критически важных для метаболизма. Оливье Паризель (Olivier Parisel) и Кристоф Гурлауен (Christophe Gourlaouen) из Парижского Университета имени Пьера и Мари Кюри решили взглянуть поближе на два белка, с которыми чаще всего связывается свинец. Калмодулин (Calmodulin), белок, связывающий кальций, играет существенную роль в регулировании обмена ионов кальция в организме человека. Ион кальция связывается с семью координационными сайтами в активных центрах транспортного белка. Если хотя бы в одном из четырех активных центрах белка ион кальция замещается ионом свинца, центр, координировавшийся со свинцом, существенно искажает свою геометрию и связывает ион свинца практически необратимо, в то время как остальные три центра также понижают свою эффективность в кальциевом переносе вследствие искажения всей белковой структуры. Правда ион свинца в таком центре остается гептакоординироанным, как и атом кальция. Фермент дегидратаза дельта-аминолевулиновой кислоты важен для биосинтеза гемоглобина. Ингибирование этого фермента нарушает нормальный порядок образования крови и ведет к анемии. В активном центре энзима находится ион цинка, координированный с четырьмя донорными сайтами. Три из группировок, связывающих цинк, представляют собой атомы серы. Замена цинка на свинец приводит к тому, что свинец связывается только с тремя атомами серы. Причина этому – электронная пара свинца на 6s-подуровне, действующая как своеобразный «электронный щит» и отталкивающая от свинца четвертый донорный сайт. Это приводит к существенному геометрическому искажению активного центра фермента и, как следствие, к неконкурентному ингибированию белка-катализатора. Различное поведение свинца по отношению к двум различным белкам демонстрирует, что его ионы могут формировать как комплексы, в которых связи металл–лиганд реализуются по всем направлениям, так и только в области полусферы, в то время как подходу лигандов к металлоцентру с другой стороны полусферы мешает электронная пара 6s2. Наблюдения французских ученых могут оказаться полезными для разработки свинец-специфичных антидотов. Источник: Angewandte Chemie Intern. Ed., 2007, 46, 553.

Другие новости по теме 'Открытия'

30.10.2007 Геологи считают, что динозавров убило извержение в Индии
06.10.2007 Неизвестное племя найдено в перуанских джунглях
05.10.2007 Последнее "глобальное похолодание" не было глобальным
23.09.2007 На Ставрополье обнаружены останки доисторического слона
21.09.2007 Ученые NASA обнаружила пещеры на Марсе
31.08.2007 Музыка Бетховена может увеличить урожай
07.08.2007 В Южной Корее найдены 102 новых вида растений и животных
27.07.2007 Найден ген экземы
08.06.2007 Выявлены гены, связанные с диабетом и гипертонией
30.05.2007 Гавайские астрономы открыли 28 новых экзопланет
29.05.2007 Ученые выделили антитела к вирусу птичьего гриппа
28.05.2007 Археологи нашли в Марокко древнейший человеческий череп
28.05.2007 На юге Судана найден остров, населенный слонами
28.05.2007 Выход рыб на сушу оказался предопределен генетически
25.05.2007 В Чернобыле открыты грибки, питающиеся радиацией
22.05.2007 Человек может считать деньги на уровне подсознания
21.05.2007 Канадские палеонтологи установили, почему тираннозавр стал королем ящеров
10.05.2007 Spitzer нашёл самую раскалённую планету
04.05.2007 Ядро Меркурия оказалось жидким
24.04.2007 На островах Тихого океана обнаружили новый вид птиц

Воронежские новости

05.05.2015 Сегодня Мечел-Сервис отмечает 10-летний юбилей
Компания Мечел-Сервис (сбытовое предприятие группы Мечел) отмечает десять лет со дня основания. История Мечел-Сервиса началась в 2005 г. в Челябинске – городе, где находится главный поставщик компании - Челябинский металлургический комбинат (также входит в группу Мечел). На момент создания были...
12.01.2014 В Воронеже закрыли очередное подпольное казино
В Воронеже прекращена деятельность очередного подпольного казино. В этот раз, полицейские «зашли» в игорное заведение на улице Димитрова. Сотрудникам правоохранительных органов поступила информация о том, что в павильоне, где должно располагаться общество с ограниченной ответственностью, ведется незаконная игровая...
19.08.2013 Похитительница младенца предстанет перед судом
Ранее судимая жительница Волгоградской области предстанет перед судом за похищение младенца в Воронеже, которого она, по ее словам, хотела усыновить. Ранее сообщалось, что трехмесячного мальчика похитили рано утром 7 июня. Его родители приехали в Воронеж из области, чтобы снять...
21.06.2013 Перевод пенсионных накоплений - дело серьезное
В Воронежской области по-прежнему имеют место случаи посещения домов людьми, представляющихся сотрудниками Пенсионного фонда России. Отделение ПФР по области обращает внимание жителей, что сотрудники Фонда не проводят никаких консультаций жителей на дому. Прием граждан осуществляется в территориальных органах Пенсионного...
11.06.2013 Без вести пропавший житель терновского села вернулся домой спустя 17 лет
Все эти годы он собирал деньги на дорогу домой. Юрий Шаталов пропал 17 лет назад. Тогда ему было 34 года. Он жил в Санкт-Петербурге с женой и дочерью, маленькой Настей. Жизнь покатилась под откос, когда Юрий потерял работу, а потом...
11.06.2013 Земли ВГАУ - район перспективного развития Воронежа
Районом перспективного развития Воронежа в северном направлении являются земли Воронежского государственного аграрного университета имени Глинки. Комплексная застройка территории, на которой расположены старые сады ВГАУ, была предусмотрена планами Воронежа прошлых лет, также предусмотрена и новым, пока еще не принятым, Генпланом. Некоторые...
05.06.2013 В Воронеже идет выставка-продажа индийских товаров
С 31 мая по 9 июня в спорткомплексе «Энергия» (ул. Ворошилова, 1а) проходит выставка-продажа товаров из Индии. По словам организаторов, в ней примут участие около 90 индийских компаний. И увидеть, и приобрести здесь можно вручную расшитые покрывала и туники,...
29.04.2013 Сергей Лазарев выступил в юбке
В воскресенье Воронеже выступал Сергей Лазарев. 30-летниц певец привез поклонникам свое новое шоу "Лазарев. Точка". Постановка на высшем уровне - звук, свет, подборка видео, танцы. И выкладывался Сергей по полной - пел живьем, танцевал до изнеможения, что не успевал вытирать...
18.12.2012 ZOW Essentials представила мебель будущего
Впервые в рамках 9-ой международной выставки мебельной фурнитуры и комплектующих 20-21 ноября работала специальная конференционная площадка ZOW Essentials. Программа была посвящена глобальному мебельному прогрессу, мебельным трендам, а также инновационным материалам, аксессуарам и комплектующим для мебельной промышленности. Центральным событием ZOW...
18.12.2012 Реставрация старейшего некрополя завершается в Воронеже
Реставрация объекта историко-культурного наследия регионального значения "Терновое кладбище" завершается в Воронеже, сообщает пресс-центр губернатора и правительства области в понедельник. Глава региона Алексей Гордеев, ознакомившись с ходом восстановительных работ, отметил, что "этот мемориал станет гордостью Воронежа и символичным памятным местом...
Страница: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Актуальные темы

"Движения"HDTV. Спутниковое телевидениеVIP -новостиАвтоАналитикаБаскетболБорьба с наркотикамиБюджетВ ГосдумеВ ПравительствеВ Совете ФедерацииВВПВоенные конфликтыВоронежВыборы 2008ГосударстваГромкие делаДела банковскиеДетские новостиДомашний кинотеатрДругие конфессииЕвропаЕдиное экономическое пространствоЖелезоЖизнь политических партийЗащита прав потребителяИнвесторуИнтернетИнфляцияКвартирный вопросКонцерты "Звезд"КосмосКругозорКрупные проектыКто кудаКультураЛауреатыЛесной кодексЛьготные выплатыМобильные телефоныМодаНадзорНазначенияНаучная жизньНациональный проект «Здоровье»Национальный проект «Образование»НелегалыНовости компанийНовые технологииО налогахОбраз жизниОбщественная палатаОлимпиадаОператоры связиОплата трудаОппозицияОткрытияПамятьПенсионная реформаПенсияПервые лицаПитание и диетыПланетаПодготовка к ЕГЭПрава человекаПравославиеПравославие и ГосударствоПроисшествияРазноеРеформа ЖКХРоссияРоссия и ВТОРоссия и другие...Россияне в МиреСекс и здоровьеСенсацияСкандалСмертная казньСомельеСоседиСофтСочи 2014СпортСтихияСтолицаСтрахованиеСудебные решенияСудьба доллараТеннисТерроризмТрибунаУмный домФАСФестивалиФормула 1ФоторепортажФутболХоккейЦены на нефтьЦифрыЧеловеческий факторЭвтаназияЭкология

Афиша Воронежа

сегодня, 30 января

 
 
 
Еще сегодня в Воронеже
Крушение билеты
Заговор дьявола билеты
Иван Царевич и Серый Волк-5 билеты
Непослушник-2 билеты
13 изгнаний дьявола билеты
Мира билеты
Турбозавры. Зимние приключения билеты
Одни на каникулах билеты
Лили и море билеты
Маша и Медведь в кино: 12 месяцев билеты
На краю билеты
Чук и Гек. Большое приключение билеты
Телекинез билеты
Мульт в кино. Выпуск №152. Друзьям морозы не помеха билеты
Умка билеты
Астрал: Потомство билеты