Chapitre 2 : Les métaux en milieux biologiques
4 Le rôle des ions métalliques en systèmes biologiques
Métallobiomolécules réparties en deux grandes familles : Protéines et non-Protéines.
a) Rôle structural du centre métallique
α – Nature moléculaire du biosite
Les trois éléments susceptibles de jouer le rôle de ligand : Azote, Oxygène, Soufre : points de
coordination de ces macromolécules organiques avec leur centre métallique.
Métaux « bulks » (Na, Mg, K, Ca) : prédilection pour l’Oxygène.
Métaux alcalins (Na et K) : complexes peu stables, aisément déplacés.
Métaux alcalino-terreux (Mg et Ca) : complexes moins « mobiles », plus stables.
Métaux traces et ultra-traces : des complexes forts, plus stables.
Manganèse : complexes stables préférentiellement avec l’Oxygène.
Fer : Azote et Oxygène.
Zinc : Soufre.
β - Géométrie du biosite
Principales géométries :
octaèdre :
Vitamine B12, hémoglobine, Transferrines
pyramide à base carrée :
hémoglobine (fragments béta de l’hémoglobine)
tétraèdre :
Anhydrase Carbonique II
Pourquoi s’intéresser à la structure d’un métallobiosite ? La fonction d’un système biologique
dépend de sa structure, de sa géométrie.
b) Rôle fonctionnel du centre métallique
Hémoglobine : transport de l’oxygène à travers l’organisme grâce au Fer.
Que se passerait-il si les phénomènes suivants se produisaient ?
Le Fer contenu dans le biosite n’est plus Fe(+II) mais Fe(+III)
Le noyau ferreux (Fe(+II)) est entouré de 6 ligands et non plus de 5
Si un groupement hème ne contient pas de noyau ferreux
D’où l’importance fonctionnelle de ce centre métallique.