Springen naar inhoud

CO-vergiftiging


  • Log in om te kunnen reageren

#1

sylvie343

    sylvie343


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 14:47

Hallo,

ik moet een antwoord zoeken op de vraag "geef een biochemische verklaring voor het verschijnsel van CO-vergiftiging". Dit heeft dus te maken met de affiniteit van de hemegroep die groter is voor CO dan voor O2. Daarvoor zoek ik dus een verklaring: ik weet dat het te maken heeft met betere overlap van de orbitalen, maar ik vraag me af hoe die orbitaalstructuur er nu precies uitziet. Het betreft dus de binding van een Fe2+ ion met respectievelijk O2 en CO.
De affiniteit voor dat laatste zou zo'n 250 000 keer groter zijn, maar door de aanwezigheid van een distaal histidine wordt dat beperkt tot ongeveer 250 keer.
Kan iemand mij helpen met die overlappende orbitalen?

Bedankt,

Sylvie

Veranderd door sylvie343, 09 juni 2008 - 14:48


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Mark J

    Mark J


  • >100 berichten
  • 243 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 16:56

Heb je de vraag niet zelf al beantwoord? :P

Je zegt dat CO 250x liever aan Fe2+ bindt dan O2. Hierdoor kan het bloed dus geen zuurstof meer vervoeren en zal de persoon in kwestie overlijden :cry:

Oh wacht, er stond ook nog iets over orbitalen, hierover heb ik echter geen flauw idee :oops:

Veranderd door Mark J, 09 juni 2008 - 16:59


#3

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 juni 2008 - 18:14

Ik weet het niet zeker, maar ik verwacht dat de lading van CO ermee te maken heeft. CO is elektrisch neutraal, maar de O is positief geladen; de C negatief. Ik verwacht dus dat de C letterlijk kan binden aan het Fe2+.

#4

Jor_CF

    Jor_CF


  • >250 berichten
  • 840 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 19:48

Ik weet het niet zeker, maar ik verwacht dat de lading van CO ermee te maken heeft. CO is elektrisch neutraal, maar de O is positief geladen; de C negatief. Ik verwacht dus dat de C letterlijk kan binden aan het Fe2+.

Zuurstof positief? Dat lijkt me zeer onwaarschijnlijk! Nee, de zuurstof heeft een 2- lading, en de koolstof 2+, zolang je daar hier over kunt praten. Die zuurstof trekt gewoon die 2 elektronen van koolstof naar zich toe.

Zuurstof in positieve oxidatie-toestand is heel zeldzaam. Dat krijg je volgens mij alleen als je fluor reageert met zuurstof.

#5

sylvie343

    sylvie343


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 19:48

Ik weet het niet zeker, maar ik verwacht dat de lading van CO ermee te maken heeft. CO is elektrisch neutraal, maar de O is positief geladen; de C negatief. Ik verwacht dus dat de C letterlijk kan binden aan het Fe2+.

Hoi,

ik dacht eerst ook dat het te maken had met C die een inductief elektronengever is en O een zuiger, maar dan vond ik op het internet (answers.com, het leek mij wel betrouwbaar) het volgende:

"The binding affinity of CO or other ligands to the iron ion is not determined by the charge, partial or otherwise, on the binding C atom. If it were, iodide would bind more strongly than CO, but it doesn't. If it were, [NO]+ wouldn't be a good ligand, but it's a great one, better even than CO. If it were, [NO2]- would bind through the O atoms exclusively, but the heme group in cytochrome cd1 nitrite reductase binds nitrite though the N atom. The greater strength of the CO interaction is due to the specific orbital overlaps between Fe and CO, which are greater in number and stronger than those between Fe and O2."

Nu weet ik het dus niet goed meer :)

Sylvie

#6

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 19:58

Lastige vraag en waarschijnlijk ver boven het nivo van de meeste leden.
Vraag me bijv. af of het wel een Fe2+ ion is. Lijkt me meer een atoombinding.
Misschien via een MO-diagram, maar dat is ook een gok. Wat jij nodig hebt is het antwoord van een biochemicus/anorganicus.

#7

ArcherBarry

    ArcherBarry


  • >1k berichten
  • 3329 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 juni 2008 - 20:09

ok ik ga ff op glad ijs staan.

slip slip, schuif schuif

Voor zover ik het weet is Hemoglobine een ijzerhoudend eiwit met een specifieke structuur. O2 past met een beetje wrikken in de hemoglobine en wordt netjes naar de celletjes getransporteerd. CO is net ietsjes kleiner dan O2, het scheelt niet veel maar toch. doordat CO net dat ietsjes kleiner is past het perfect in het eiwit en wordt de CO naar de celletjes gebracht. Doordat er dan CO zit en geen O2 stik je van binnen en word je moe. tot je in een never ending sleep beland.

*probeert van het gladde ijs te komen zonder dat het breekt.

Niet geschoten is altijd mis, en te snel schieten vaak ook.

 

Pas op! Chocolade kan je kleding laten krimpen!


#8

*_gast_Gerard_*

  • Gast

Geplaatst op 09 juni 2008 - 20:23

Ik denk dat je niet een eenduidige beschrijving van de binding kunt verwachten omdat de affiniteit van de O2, CO, CO2 e.a. aan haemoglobine verandert als de omgevingsfactoren zoals pH, nitriet ed veranderen.

nog een link:
http://www.jessedang.....tes 97-03.doc

#9

sylvie343

    sylvie343


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 20:26

Lastige vraag en waarschijnlijk ver boven het nivo van de meeste leden.
Vraag me bijv. af of het wel een Fe2+ ion is. Lijkt me meer een atoombinding.
Misschien via een MO-diagram, maar dat is ook een gok. Wat jij nodig hebt is het antwoord van een biochemicus/anorganicus.

Hoi,

je hebt gelijk, het is een ijzer met lading +2 die al 4 bindingen aangaat met het organische deel van de hemegroep en dan nog een 5de met een proximaal histidine. Er is dan nog een 6de bindingsmogelijkheid voor O2 of CO.
Dat MO diagramma is inderdaad wat ik zoek, denk ik, maar hoe ziet dat er dan precies uit?


Sylvie (wachtend op de biochemicus/anorganicus :P )

#10

ArcherBarry

    ArcherBarry


  • >1k berichten
  • 3329 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 juni 2008 - 20:30

*zakt door het ijs.

sorry heb meer kennis over eiwitten op andere vlakken.

Niet geschoten is altijd mis, en te snel schieten vaak ook.

 

Pas op! Chocolade kan je kleding laten krimpen!


#11

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 20:43

Mail ze gewoon. Er zitten er genoeg op het forum.

Veranderd door thionyl, 09 juni 2008 - 20:44


#12

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 juni 2008 - 00:29

# Moderatoropmerking
mailen is niet het doel van het forum. Forumleden scannen de topics wanneer ze daar tijd voor hebben, en beantwoorden vragen wanneer ze daartoe in staat zijn en daar zin in hebben. Haast maken door mailen kan zelfs contraproductief zijn.


Deze thread gelezen hebbend, denk ik dat de "biochemische" vraag eigenlijk voldoende beantwoord zal zijn met "CO bindt beter aan haemoglobine dan O2, en zorgt er daardoor al in kleine hoeveelheden voor dat er niet meer voldoende O2 door het bloed kan worden getransporteerd."

Het "waarom" van deze bindingssterkte kun je wel uitrekenen aan de hand van grote kwantummechanische berekeningen, maar levert dan nog geen inzicht op. Dit geldt vaker voor de kwantummechanica! Resultaten gaan nog wel eens tegen je gevoel in.

#13

Goedele_CF

    Goedele_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juni 2008 - 08:31

Misschien heeft het hier mee te maken: CO heeft drie resonantiestructuren (je vindt die gemakkelijk op wikipedia). Hierdoor heeft het een sp-hybridisatie (je moet de hybridisate nemen van de resonatiestructuur met de laagste hybridisatie). O2 heeft een sp2-hybridisatie (heeft twee bindingen tussen de twee O's). Dus CO heeft eigenlijk een lineaire ruimtelijke structuur. Misschien dat het daarom dan beter aan het Fe- atoom past, aangezien O2, die een geknikte structuur heeft (lichtjes) sterische hinder ondervindt. Net zoals zuurstof wordt CO gestabiliseerd door de distale histidine van de heem-groep die met een waterstofbrugbinding de negatieve lading op O compenseert.

#14

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 juni 2008 - 09:50

Met een kwalitatieve orbital-beschrijving kun je dit ook al wel aardig verklaren zonder in de kwantummechanische getalletjes te duiken.

De binding van CO aan metalen wordt versterkt door het verschijnsel pi-backbonding. CO doneert electronendichtheid aan het metaal via de sigma-binding, maar krijgt electronendichtheid van het metaal terug door overlap van d-orbitalen met de anti-bindende pi-orbitalen van CO. Deze anti-bindende pi-orbitalen van CO zijn voornamelijk gelokaliseerd op het koolstofatoom waardoor overlap met de gevulde d-orbitalen gemakkelijk is. Dit zorgt voor een uitstekende binding.

Dit geld natuurlijk vooral als CO lineair gebonden is aan het metaal. Wanneer de Fe-C-O binding wordt gebogen dan neemt de overlap van de backbonding af en neemt ook de bindingssterkte af.

Bij zuurstof kan de pi-backbonding in theorie ook plaatsvinden, maar zuurstof is gebonden onder een hoek en ook zijn de antibindende pi-orbitalen niet zo sterk gelokaliseerd. De overlap is dus veel slechter dan bij CO.

De distale His-groep verlaagt de affiniteit voor CO ten opzichte van O2 op twee manieren:
-Door sterische hindering voorkomt het de mogelijkheid dat CO volledig lineair kan binden. Dit verlaagt de CO-bindingssterkte.
-Waterstofbrugvorming van de distale His-groep zal de binding van zuurstof meer versterken dan de binding van CO.

De 'pocket' van hemoglobine is immers gemaakt om precies zuurstof onder een bepaalde hoek te binden. Ander bindingsvormen en liganden passen hier minder goed in.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures