¿Qué es la química bioinorgánica?
La química bioinorgánica es una rama de la química inorgánica que implica una investigación principalmente sobre cómo los iones metálicos interactúan con el tejido vivo, principalmente a través de su efecto directo sobre la actividad enzimática. Se estima que un tercio de enzimas y proteínas en el cuerpo humano depende de los iones metálicos para funcionar correctamente de varias maneras clave. Estas áreas biológicas usan proteínas con iones metálicos presentes para transferir energía a través de electrones, transportar oxígeno y para el metabolismo de nitrógeno. La hidrogenasa también se ve afectada por los iones metálicos en el cuerpo, que es una enzima basada en microorganismo responsable de la transferencia de hidrógeno, así como alquiltransferasas, que son enzimas responsables de la transferencia de grupos químicos alquilo entre las moléculas. Hay más de una docena de metales que están involucrados en tales procesos, incluidos el zinc, el hierro y el manganeso, con elementos de metal a base de vitaminas que también juegan roles importantes en actividad como potasio y calcio.
.Cada grupo de iones metálicos realiza una gama selecta de funciones en química bioinorgánica. Tanto el sodio como el potasio actúan como portadores de carga de electrones y mantienen un balance de carga a través de membranas permeables. El magnesio, el calcio y el zinc realizan roles estructurales a nivel celular, y el magnesio y el zinc en particular pueden catalizar el proceso de hidrólisis donde los compuestos se descomponen en una solución de agua. Los iones metálicos como el molibdeno actúan como un fijador de nitrógeno, mientras que el hierro y el cobre ayudan en el transporte de oxígeno. Si bien todas estas son funciones importantes en el cuerpo, los principios de la química bioinorgánica solo requieren elementos traza de iones metálicos como el manganeso, el litio y el molibdeno para realizar este tipo de funciones y una exageración de ellos puede ser tóxica e incluso letal.
En muchos casos, la bioquímica para los animales implica esfuerzos cooperativos con bacterias presentes en el cuerpo. La química bioinorgánica se basa en esta relatación simbióticaIonship con ejemplos como los iones metálicos del vanadio y el molibdeno, ya que ayudan a las bacterias fijadoras de nitrógeno a funcionar en el cuerpo o organismos basados en hidrogenasa que transportan hidrógeno. Si bien muchos de estos metales se introducen en el cuerpo desde la dieta o están presentes en las bacterias, algunos existen como componentes de las metaloproteínas también, que son moléculas de proteínas con estructuras de iones metálicos unidos por naturaleza.
Además de la actividad fisiológica natural de los iones metálicos en la química bioinorgánica, también son objeto de estudio en investigación farmacéutica. El cuerpo unir los iones metálicos a las drogas puede permitirles ser metabolizados más fácilmente. Esta diversidad de funciones para iones metálicos da como resultado su estudio por una variedad de ciencias naturales que funcionan en química inorgánica, desde química ambiental hasta toxicología y campos especializados como la enzimología.