O que é química bioinorgânica?
Química bioinorgânica é um ramo da química inorgânica que envolve pesquisas sobre principalmente como os íons metálicos interagem com o tecido vivo, principalmente através de seu efeito direto na atividade enzimática. Estima-se que um terço das enzimas e proteínas no corpo humano dependesse de íons metálicos para funcionar corretamente de várias maneiras importantes. Essas áreas biológicas usam proteínas com íons metálicos presentes para transferir energia via elétrons, para transportar oxigênio e para o metabolismo do nitrogênio. A hidrogenase também é afetada por íons metálicos no corpo, que é uma enzima baseada em microorganismo responsável pela transferência de hidrogênio, bem como por alquiltransferases, que são enzimas responsáveis pela transferência de grupos químicos alquil entre moléculas. Existem mais de uma dúzia de metais envolvidos nesses processos, incluindo zinco, ferro e manganês, com elementos metálicos à base de vitamina também desempenhando papéis importantes em atividades como potássio e cálcio.
Cada grupo de íons metálicos executa uma gama seletiva de funções na química bioinorgânica. Tanto o sódio quanto o potássio atuam como portadores de carga de elétrons e mantêm um saldo de carga nas membranas permeáveis. O magnésio, o cálcio e o zinco desempenham papéis estruturais no nível celular, e o magnésio e o zinco, em particular, podem catalisar o processo de hidrólise onde os compostos são divididos em uma solução de água. Os íons metálicos como o molibdênio atuam como um fixador de nitrogênio, enquanto o ferro e o cobre auxiliam no transporte de oxigênio. Embora todas sejam funções importantes no corpo, os princípios da química bioinorgânica requerem apenas elementos vestigiais de íons metálicos como manganês, lítio e molibdênio para executar esses tipos de funções e uma superabundância deles pode ser tóxica e até letais.
Em muitos casos, a bioquímica para animais envolve esforços cooperativos com bactérias presentes no corpo. A química bioinorgânica depende dessa relat simbióticaionship com exemplos como os íons metálicos de vanádio e molibdênio, pois ajudam as bactérias fixadoras de nitrogênio a funcionar no corpo, ou organismos à base de hidrogenase que transportam hidrogênio. Enquanto muitos desses metais são introduzidos no corpo a partir da dieta ou estão presentes nas bactérias, alguns também existem como componentes das metaloproteínas, que são moléculas de proteína com estruturas de íons metálicos de forma natural.
Além da atividade fisiológica natural dos íons metálicos na química bioinorgânica, eles também são objeto de estudo em pesquisa farmacêutica. A anexação de íons metálicos aos medicamentos pode permitir que eles sejam mais facilmente metabolizados pelo corpo. Essa diversidade de funções para íons metálicos resulta em seu estudo por uma variedade de ciências naturais que trabalham em química inorgânica, desde química ambiental até toxicologia e campos especializados como enzimologia.