Die Bezeichnung Ligand (lat. ligare = binden) stammt aus der Komplexchemie (der Organik und Anorganik) und bezeichnet ein (meist negativ) geladenes Ion oder ungeladenes Molekül, das in Folge einer Komplexbildungsreaktion über eine sogenannte koordinative Bindung an ein Zentralteilchen (meist ein Metallkation) bzw. an ein Molekül gebunden ist. Als Ligand kann man auch allgemeiner eine Gruppe von Atomen oder einzelne Atome verstehen, die an ein zentrales Teilchen koordiniert sind. z. B. bei $SF\_6$ sind die 6 F-Atome Liganden des Zentralteilchens S.

In der Biochemie sind Liganden Moleküle – seltener atomare Ionen –, die an die Andockstellen von aus Protein-Einheiten aufgebauten Rezeptoren binden, zum Beispiel bindet der Neurotransmitter Serotonin an Serotonin-Rezeptoren.

Die Besonderheit der Komplexverbindung und der Unterschied zwischen der kovalenten und der koordinativen Bindung besteht darin, dass bei der koordinativen Bindung alle Bindungselektronen vom Ligand zur Verfügung gestellt werden, d. h. ein Ligand muss über mindestens ein freies Elektronenpaar verfügen. Beispiele für Komplexverbindungen sind z. B. das rote Blutlaugensalz (Kaliumhexacyanoferrat(III)), bei dem das zentrale Eisenion von sechs Liganden, in diesem Fall Cyanidionen umgeben ist. Oder auch das Chlorophyll, in dem das zentrale Magnesiumion von einem komplexen Porphyrin umgeben ist.

Chlorophylle Formeln.png

In der pharmazeutischen Forschung werden neue Wirkstoffe entwickelt, indem computerunterstützt die Wechselwirkung von designten Liganden mit biologischen Rezeptoren virtuell berechnet wird. Wesentliche Parameter für die Simulationen sind dabei die Bindungsenergien und sterische Eigenschaften der Bindungspartner. Während der Entwicklungsphase von Wirkstoffen – z. B. von Medikamenten – werden üblicherweise pro Zielprotein (target) zehntausende von Liganden ausgetestet.

siehe auch: Liganden-Abkürzungen, Ligandenfeldtheorie, Schlüssel-Schloss-Prinzip, Komplexbildungsreaktion

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