Транспорт ионов металлов и других неорганических компонентов в растительных и животных организмах

Теряя кислород, железо в гемоглобине (форма дезоксигемоглобина, КЧ железа = 5) переходит в высокоспиновое состояние. Ослабле­ние связи с атомами азота порфирина приводит к выходу атома желе­за из плоскости кольца порфирина (на 0,7—0,8Ǻ). Напротив, вслед­ствие присоединения кислорода к гемоглобину образуется низкоспино­вый октаэдрический комплекс, железо в котором находится в плоскости порфиринового кольца (КЧ железа = 6). Хотя связывание молекуляр­ного кислорода гемоглобином и миоглобином сопровождается ослаб­лением связи O = O в молекулярном кислороде из-за размещения π-дативных электронов железа на разрыхляющих орбиталях О2, этот процесс сам по себе не сопряжен с необратимым переносом электрона, поэтому его обычно не причисляют к ферментативным окислительно-восстановительным реакциям. Отметим, однако, что разрыхление свя­зи O = O в не может не активировать окислительные реакции.

Например, можно рассматривать взаимодействие активированной формы О2 с восстановленной формой субстрата StH2, сопровождаю­щееся переходом его в окисленную (дегидрированную) форму St:

При этом кислород превращается в Н2О и Н2О2 с выделением энергии.