Teooria kompleksühendid Kompleksühend koosneb tsentraalaatomist kompleksimoodustajast, millel on üks või teine oksüdatsiooniaste ja mille ümber on koordineerunud kas neutraalsed molekulid, aatomid või ioonid, milliseid kõiki nimetatakse ligandideks. Tsentraalaatom koos ligandidega moodustavad kompleksühendi sisesfääri. Valemis eristatakse sisesfäär nurksulgudega. Ligandide arv on määratud kompleksimoodustaja koordinatsiooniarvuga, millised on tavaliselt 2...6. Seejuures ühe ja sama elemendi aatomid võivad omada erinevaid koordinatsiooniarve sõltuvalt oksüdatsiooniastmest. Näiteks Cu(I) 2, Cu(II) 2, 3, 4 ja 6, Al(III) 3, 4 ja 6, Zn(II) 2, 3 ja 4, Fe(III) 2, 3, 4 ja 6.
struktuuriga seotud mõisteid: kompleksimoodustaja, ligandid, sise- ja välissfäär, koordinatsiooniarv. [Cu(H2O)6]2+ ongi tüüpiliseks näiteks kompleksist osakesest, mis koosneb tsentraalsest metalliaatomist ja sellega koordinatiivse kovalentse sidemega (doonor-aktseptorsidemega) seotud molekulidest või ioonidest. Kompleksimoodustaja keskne metalliaatom, võib olla neutraalne või katioonina. Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustamisel tsentraalse metalliiooniga nim ligandideks. Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri ehk sisesfääri. Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv, levinumad on 4 ja 6. Välissfäär - nurksulgudest väljaspool. Kui kompleks on laenguta, siis välissfääri ei moodustu. 2. Andke d-metalli kompleksühendile nimetus, kui valem on antud. - 3. Kirjutage d-metalli kompleksühendi valem nimetuse järgi. - 4
See, mitu ligandi ühe või teise tsentraalaatomiga seondub (seonduda saab) määrab ära kompleksi koordinatsiooniarvu. Üks ja sama tsentraalaatom võib enda juurde siduda erinava arvu ligande. See kõik sõltub tingimustest: keskkonna pH, liganide arv, ülekaal lahuseses, temperatuur, ligandide tüüp jne jne. Nt Cu(II) aatom võib seonduda sõltuvalt asjaoludest 2, 3 või 4 ligandiga. Näide kompleksimoodustajast alumiinium(3+) ja ligandideks, milleks on selles näiteks vee molekuid. Kompleksimoodustaja võib olla nii ioon kui ka neutraalne aatom, tavaliselt siiski ioon, enamikel juhtudel metalliioon, mis on eriti ergutatud looma sidemeid ka orbitaalide abil, mis on tal tühjad ja hübridiseerunud. Kui sisesfäär (kompleksioon) oma negatiivset laengut, kogunevad omakorda tema ümber
Valkude struktuurid: 1. Primaarne lineaarne 2. Sekundaarne alfaheeliks või beetaplaat, aminohappejärjestused on omavahel seotud vesiniksidemetega 3. Tertsiaarne kui alfaheeliks ja beetaplaat on omavahel sidus paljudes kohtades 4. Kvaternaarne valk, mis koosneb mitmest erinevast aminohappejärjestusest Valgud seovad teisi struktuure (ligande) spetsiifiliselt, sellest tulenevad valkude bioloogilised omadused. Ligandideks võivad olla ioonid, väikesed molekulid, teised valgud, rasvad, nukleiinhapped jne. Antikehad seonduvad oma antigeenile. Aktiin polümeriseerub, moodustades tsütoskeleti (nt neuronite jätkete pikenemine) Heksokinaas seob ATP-d, kandes fosfori glükoosile. Transkriptsioonifaktorid seonduvad DNA-le järjestusspetsiifiliselt. RNAde liigid: 1. mRNA infokandja DNA ja valkude sünteesi vahel (2-5% raku RNAst) 2. rRNA - üle 90%raku RNAst 3
kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist; tuntumaid kompleksioonidele iseloomulikke reaktsioone(anioonide ja katioonide tõestamine lahuses); komplekside püsivus. 2. Töövahendid: Katseklaasid, elektripliit 3. Kompleksühendid Kompleksühend koosneb tsentraalaatomist kompleksimoodustajast ja mille ümber on koordineerunud kas neutraalsed molekulid, aatomid või ioonid, milliseid kõiki nimetatakse ligandideks. Tsentraalaatom koos ligandidega moodustavad kompleksühendi sisesfääri. Ligandide arv on määratud kompleksimoodustaja koordinatsiooniarvuga, millised on tavaliselt 2...6. Seejuures ühe ja sama elemendi aatomid võivad omada erinevaid koordinatsiooniarve sõltuvalt oksüdatsiooniastmest. Kompleksühendi välissfääri võivad moodustada positiivse laenguga ioonid juhul, kui kompleksioon omab negatiivset laengut (kompleksanioon), negatiivse laenguga ioonid juhul,
esimesena. Valk on modulaarne, FAD sisaldav subühik on kontaktis FeS tsentreid sisaldava subühikuga ja see omakorda kontaktis kahe membraaniseoselise subühikuga. Fe-S tsentreid sisaldavas subühikus on 3 erinevat Fe-S klastrit, 2Fe-2S, 3Fe-3S ja 4Fe-4S tüüpi struktuuriga. Kompleksi II koosseisu kuuluvad kaks hüdrofoobset integraalset membraani subühikut on väikesed ja E. coli puhul on näidatud, et nende kahe vahel paikneb heemi molekul. Heemi ligandideks on 2 His jääki, kumbki eri subühikult. Heem ei ole aga funktsionaalselt ega ka strukturaalselt vajalik, sest mutantsed ensüümid, mis ei ole võimelised heemi siduma, funktsioneerivad sama edukalt kui metsikut tüüpi kompleks. Sarnase funktsiooniga fumaraadi reduktaas bakterites ei sisalda heemi, selle asemel on aga 2 kinooni, mis on tugevalt ensüümiga seotud teine teiselpool membraani. Fumaraadi reduktaasis liiguvad elektronid maatriksipoolselt kinoonilt Fe-
Kompleksühendi nimetus antakse sarnaselt tavalise ühendiga, s.t katiooni nimetus antakse enne aniooni: NH4[PtCl3(NH3)] ammooniumammiintrikloroplatinaat(II) [Cr(OH)2(NH3)4]Br tetraammiindihüdroksokroom(III)bromiid 4. Kirjeldage polüdentaatseid ligande mõne näite abil. Mis on kelaadid? Mõned ligandid annavad metalliga rohkem kui ühe sideme. Vastavalt antavale sidemete arvule nimetatakse neid bi-, tri- jne dentaatseteks (hambulisteks) ligandideks. Komplekse, kus ligand annab metalliga mitu sidet ja moodustab tsükli, nimetatakse kelaatideks. Bidentaatsed ligandid Etüleendiamiin Glütsinaatioon Oksalaatioon Heksadentaatne ligand Etüleendiamiintetraatsetaatioon 5. Kirjeldage erinevaid isomeeria tüüpe: ionisatsiooni-, seose-, hüdraat-, koordinatsiooni-, geomeetriline ja optiline isomeeria. Tooge näiteid.
Back-titration: B(OH)3 + H2O + Na2CO3 NaHCO3(aq) + NaB(OH)4(aq) + CO2(g) + H2O KOMPLEKSONOMEETRILINE TIITRIMINE. 77. Kompleksimoodustamine. Ligand ja tsentraalaatom. Kompleksi püsivuskonstant. Kompleks on osake, mis koosneb tsentraalsest metalliaatomist või ioonist (tuumast ehk tsentraalaatomist), mille külge on koordinatiivsete kovalentsete sidemetega seotud mitu molekuli või iooni, nt [Cu(H2O)6]2+. Ligandideks nimetatakse Lewisi aluseid, mis on seotud tsentraalse d-metalliga kompleksis. Kompleksi moodustavad Lewisi hape (metalli aatom või ioon) ja mitu Lewisi alust I don't want to know the answers, I don't need to understand (ligandid). Paljud kompleksid ja koordinatsiooniühendid esinevad isomeeridena. Kompleksimoodustaja (võib olla neutraalne, nt [Ni(CO)4], või katioonina, nt K4[Fe(CN)6]). metalliiooniga
Kuidas tekivad? Keemilist protsessi, mille tagajärjel tekivad kompleksühendid, nimetatakse kelaatumiseks. Kompleksühendid moodustuvad, kui ühe aatomi või iooni ümber koguneb hulk molekule, ioone või aatomeid. Keskne osake (aatom) kannab nimetust kompleksimoodustaja ja molekule, ioone või aatomeid, mis tema ümber kogunevad, nimetatakse ligandideks. Kompleksimoodustajat nimetatakse tihti ka tsentraalaatomiks (ka siis kui ta tegelikult on ioon). Kompleksimoodustaja võib olla nii ioon kui ka neutraalne aatom (tavaliselt siiski ioon, enamikel juhtudel metalliioon), mis on eriti ergutatud looma sidemeid ka orbitaalide abil. Kui sisesfäär (kompleksioon) oma negatiivset laengut, kogunevad omakorda tema
Puhaste lahustite asemel võib kasutada ka lahustite segusid. Kui aine lahustub ühes lahustis hästi, teises halvasti, siis nende lahustite segus saame aine mõõduka lahustumise. Metallide sulamid, mis enamasti on tahked lahused, saadakse sulametallide kokkusegamisel. 28. Rauakompleksid. Metalliaatom võib kompleksis olla neutraalne või katioonina. Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustamisel tsentraalse metalli-iooniga nimetatakse ligandideks. Lihtsamatel juhtudel on ligandeid ühe tsentraalaatomi ümber 4 või 6. Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe kovalentse sideme. Kompleksis tsentraalaatomiga osteselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri. Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv. Kompleksühendi värvus sõltub nii metallist kui ligandidest ja seetõttu kaasnevad vahetusreaktsioonidega sageli ka värvuse muutused.Termodünaamika 29
Komplekside teket mõjutavad: Metalliioonide samaaegne esinemine, Erinevate ligandide samaaegne esinemine, pH, Metalliioonid lahustumatutes ühendites. *Doonoraktseptorside ehk koordinatsiooni(line) side -keemiline side kompleksühendites, kus üks või mitu aatomit moodustavad suurema arvu sidemeid, kui seda võimaldab nende aatomite kõrgeim formaalne valents. * Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustumisel tsentraalse metalliiooniga, nimetatakse ligandideks. Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe kovalentse sideme. *Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri. *Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv, levinumad koordinatsiooniarvud on 6 ja 4. *Kelaat. Mõned ligandid annavad metalliga rohkem kui ühe sideme. Komplekse, kus ligand annab metalliga
T-rakkudel on antigeensed retseptorid TCR-CD3 kompleks, ko-retseptorid CD4/CD8; lisaks osalevad T-rakkude aktivatsioonil mitmed lisavalgud (adhesioonimolekulid, signaalikandjad jt.). T-rakkude käitumine sõltub ka peptiidist. TCR-ist olenevalt esineb kahesuguseid T rakke vôi . Inimese veres on enamus (90%) heterodimeerid, ülejäänud (10%) on . Môlemad tüüpi T rakud vôivad olla nii "helper" kui "killer" funktsiooniga. T rakud on CD8- ja CD4-;. Ligandideks on põhiliselt fosforüleeritud mittepeptiidsed metaboliidid, mida rakus on raku endi omi ja bakteriaalseid. Retseptorite repetuaar - suhteliselt väike, sest metaboliitide varieeruvus ei ole suur. Äratundmine on: 1) MHC-laadne (kasutatavad MHC-d on mitteklassikalised) 2) superantigeen-laadne (superantigeenid seonduvad V elemendi kaudu mittespetsiifiliselt)
T-rakkudel on antigeensed retseptorid TCR-CD3 kompleks, ko- retseptorid CD4/CD8; lisaks osalevad T-rakkude aktivatsioonil mitmed lisavalgud (adhesioonimolekulid, signaalikandjad jt.). T-rakkude käitumine sõltub ka peptiidist. TCR-ist olenevalt esineb kahesuguseid T rakke vôi . Inimese ja hiire veres on enamus (90%) heterodimeerid, ülejäänud (10%) on . Môlemad tüüpi T rakud vôivad olla nii "helper" kui "killer" funktsiooniga. T rakud on CD8- ja CD4-;. Ligandideks on põhiliselt fosforüleeritud mittepeptiidsed metaboliidid, mida rakus on raku endi omi ja bakteriaalseid. Retseptorite repetuaar - suhteliselt väike, sest metaboliitide varieeruvus ei ole suur. Äratundmine on: 1) MHC- laadne (kasutatavad MHC-d on mitteklassikalised; 2) superantigeen-laadne (superantigeenid seonduvad V elemendi kaudu mittespetsiifiliselt; 3) allosteerilise efekti kaudu (ligand seondub retseptoriga- konformatsiooni muutus, mille tunneb ära teise raku
parkimine on pöördumatu protsess. Parkimisviise liigitatakse parkimisreagentide järgi, need määravad ka põiksidemete iseloomu. Mineraalsed parkained. Mineraalsetest parkainetest on kõige tähtsamad kroom(III) ühendid (soolad). Kroomi nagu teistegi siirdemetallide üheks omaduseks on kompleksühendite moodustamine. Metalli katioon on seejuures kompleksi moodustajaks e. tsentraaliooniks, mis seob endaga kas vastasnimelised ioonid või neutraalsed molekulid. Neid osakesi nimetatakse ligandideks. Neil molekulidel peab olema vabu elektronpaare ja nad moodustavad tsentraalaatomi ümbere sisesfääri. Igale kompleksimoodustajale on iseloomulik kindel ligandide arv ehk koordinatsiooniarv. Kroom(III) korral on see kuus 6-. Kompleksimoodustaja (antud juhul kroom) ja ligandide vahel tekib koordinatiivne side ehk doonor aktseptorside. Moodustub sarnane side kovalentse sidemega, aga tekke mehhanism on erinev: Üks aatom (doonor)
antropogeensed ained, mis põhjustavad ebasoovitavaid mõjusid organismile või tema järglastele sisesekretsiooni-süsteemi funktsioneerimise häirimise teel. Tulemus: organismi hormonaalse tasakaalu nihutamine, mille tagajärjel võib tekkida erinevaid füsioloogilisi ja patoloogilisi efekte. Paljud sellised häired on metsloomade korral hästi dokumenteeritud. Inimese korral seostamine keerulisem. Arüül-süsivesinikretseptor (AhR) AhR tüüpilisteks ligandideks on paljud heterotsüklilised ühendid, mis esinevad keskkonnas ning mis tekivad tööstuslike protsesside tulemusena. Siia kuuluvad ka heterotsüklilised aromaatsed amiinid, mis tekivad toidu kuumtöötlemisel ning sigareti põlemisel, polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud (PAH) ning polükloreeritud bifenüülid (PCB), sealhulgas dioksiinid. Kuna suur enamus loetletud ühenditest moodustavad metabolismi tulemusena