Chemical reactivity through the lens of traditional and non-traditional concepts

Abstract

Cílem diplomové práce je pochopení chemické reaktivity ve vybraných oblastech bioanorganické a (bio)organické chemie a to s použitím tradiční teorie tranzitního stavu (TTS), tak i přístupů jdoucích za tuto teorii. Konkrétně v této práci uvádím dvě studie - jednu, která se opírá převážně o TTS při řešení faktorů řídící metanogenezi a jednu ilustrující chemický případ, který nelze řešit v rámci TTS a pro jehož pochopení jsem použila teorerický nástroj, na jehož vývoji jsem se podílela. Cílem mého prvního projektu bylo porozumět katalytické schopnosti koenzymu F430 při tvorbě metanu s důrazem na jeho srovnání se čtyřmi biosyntetickými prekurzory a to za účelem získání věrohodného pohledu na evoluční hnací sílu, jež utváří biokatalytickou způsobilost F430 směrem k tvorbě CH4. V přírodě je produkce metanu usnadněna klíčovým enzymem metyl- koenzym M reduktázou (MCR). MCR katalyzuje reakci mezi koenzymy M a B (H3C-SCoM a CoBS-H) vedoucí na metan a heterodisulfidický produkt. Aktivní místo tohoto enzymu hostí kofaktor F430, v jehož středu se nachází redoxně aktivní ion niklu. Ústřední částí reakčního mechanismu je pak redukční štěpení vazby H3C-S v koenzymu M zprostředkované ionem niklu a uvolňující metylový radikál, jenž v následujícím kroku stěpí vazbu S-H v koenzymu B za vzniku metanu. Navzdory...