Lo ione magnesio Mg2+ forma complessi di coordinazione nel meccanismo catalitico della sintesi del DNA ? Se sì, che configurazione elettronica esso assume?

4 elementi (Na, K, Mg e Ca) hanno un ruolo importante negli esseri viventi, nei quali si trovano in proporzione relativamente alta. La solubilità dei loro sali, unitamente alla loro abbondanza naturale, sono all’origine dell’alta biodisponibilità.

Pur formando complessi relativamente deboli (K

L’isomero più comune è il complesso b,g-chelato in cui il gruppo fosfato in posizione b è reso chirale.

Esistono evidenze che dei due isomeri D e Λ solo uno venga selettivamente usato dall’enzima che usa complessi Mg(ATP). Data la labilità cinetica dei complessi di Mg2+, è difficile ottenere informazioni strutturali. Sono stati perciò preparati e caratterizzati vari complessi dell’ATP con ioni cineticamente inerti (CrIII, CoIII). Questi complessi spesso funzionano come inibitori di enzimi che richiedono nucleotidi di Mg(II) come substrati o cofattori e sono quindi considerati dei buoni modelli per i tipi di struttura che formano con Mg.

Gli isomeri Λ e D di [Co(NH3)4(b,g-ATP] sono stati fatti reagire con l’enzima esochinasi, che normalmente usa Mg(ATP) per convertire glucosio in glucosio-6-fosfato, producendo Mg(ADP). L’analisi dei prodotti mostra che l’isomero Λ di [Co(NH3)4(b,g-ATP] è convertito a [Co(NH3)4(b,g-ADP-glucosio-6-fosfato], ma che l’isomero D era inattivo Oltre alla stabilizzazione degli acidi nucleici Mg2+ realizza una importante funzione nei sistemi di immagazzinamento e trasmissione dell’informazione genetica.

f ~ 104 M-1), Mg2+ può stabilizzare il substrato in una conformazione adatta per legarsi all’enzima.

La diminuzione del potere polarizzante di Ca2+ rispetto a Mg2+ conferisce allo ione Ca2+ uncarattere di acido di Lewis più debole rispetto a Mg2+

Il carattere di acido di Lewis di Mg

Un esempio di processo in cui l’intervento di Mg2+ è essenziale è il trasferimento reversibile del gruppo fosfato dal fosfoenolpiruvato all’ADP, producendo piruvato e ATP. La reazione è catalizzata dalla piruvato chinasi e richiede oltre a Mg2+ anche lo ione K+,che in questo caso contribuisce alla stabilizzazione del complesso enzima piruvato.

Una delle più importanti e diffuse molecole nelle cellule è l’adenosina trifosfato, ATP. Un certo numero di enzimi che accoppia l’idrolisi dell’ATP ad altri processi biochimici richiede ioni Mg per funzionare in modo efficiente.

 

Gli ioni metallici possono legarsi agli atomi di O degli esteri dei gruppi fosfato in posizione della nucleobase.Per lo ione Mg 2+ la coordinazione avviene esclusivamente agli atomi di ossigeno, con molecole di H20 nelle rimanenti posizioni intorno al metallo.

2+ e il suo potere polarizzante nei confronti di molecole di acqua o ossigeni di gruppi fosfato o esteri fosforici, unitamente alla sua biodisponibilità, lo rende indispensabile nella catalisi di molti processi biochimici.