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Chemie für Mediziner: Metallkomplexe

Chelatkomplexe des Eisens

Abb.1
Eisen(III)komplexe von Phenol, 4-Chlor-m-Kresol, Salicylsäure, Acetessigester
Abb.2
Phenol, 4-Chlor-m-Kresol, Salicylsäure, Acetessigester

Fe3+-Ionen bilden mit vielen Liganden stabile Komplexe. Diese können sehr unterschiedlich gefärbt sein. Der Aqua-Komplex [Fe(H2O)6]3+ ist gelb, der Thiocyanato-Komplex tiefrot. Die Abbildung zeigt Eisen-Komplexe verschiedener organischer Liganden. Bei Phenol und Chlorkresol handelt es sich um einfache Liganden, Salicylsäure und Acetessigester sind Chelatliganden.

Eisen-Chelatkomplexe nehmen in vielen Stoffwechselprozessen Schlüsselstellungen ein: Hämoglobin ermöglicht den effektiven Sauerstoff-Transport im Blut, Myoglobin den Weitertransport des Sauerstoffs im Muskel. Die Cytochrome sind wichtige Redox-Systeme, die vor allem in der Atmungskette genutzt werden. Alle drei Metalloproteine enthalten im aktiven Zentrum ein Eisen-Porphyrin-System (Häm). In der Atmungskette kommen neben den Häm-haltigen Cytochromen auch Eisen-Schwefel-Proteine als Redox-Systeme vor. In den Eisen-Schwefel-Proteinen werden Eisen-Ionen von Cystein-Resten und freien Sulfid-Ionen komplexiert.

Einige Oxidoreduktasen enthalten Eisen-Ionen, die von Carboxy-Gruppen der Aminosäuren Asparaginsäure oder Glutaminsäure komplexiert sind. Hierzu zählen die Ribonucleotid-Reduktasen, die Ribose in Desoxyribose umwandeln. In den Eisen-Transportproteinen, den Transferrinen, wirken neben verschiedenen polaren Aminosäure-Seitenketten auch Carbonat-Ionen als Liganden.

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