Ruoli di ioni metallici in Biochimica

Due terzi di tutti gli elementi sono metalli . Una delle loro proprietà più importanti è che essi non possono essere facilmente ionizzati . Questo significa che sopravvivono nel corpo nella loro forma ionica , e possono prendere parte a molte reazioni biologiche . Poiché ci sono tanti ruoli di ioni metallici in biochimica , devono essere suddivisi in categorie e illustrata con esempi . Molecole di RNA e sintesi proteica

Sebbene partire ionizzazione è generalmente vantaggioso per ioni metallici in biochimica , i metalli più reattivi possono aver favorito l'evoluzione di acido ribonucleico ( RNA) nelle moderne macchine di sintesi proteica . La sintesi proteica è il meccanismo che permette agli esseri umani di costruire molecole complesse come gli enzimi , accompagnatori e proteine ​​di trasporto cellulare. Magnesio e Potassio sono due esempi di ioni metallici utili in RNA biologia . Sono entrambe specie cationica che possono legarsi strettamente al RNA polianionica e può aiutare la molecola di RNA durante la piegatura , il che significa che funziona in modo più efficace durante la sintesi proteica .
Catalisi enzimatica

Gli ioni metallici svolgono un ruolo importante nella formazione del complesso metallico e lavorano a stretto contatto con molti enzimi nel corpo . Essi sono i mediatori o " co- substrati" di molte reazioni enzimatiche correlate , incollaggio brevemente a una sezione della molecola , portandolo insieme al suo substrato , rilasciandolo di nuovo quando la reazione corretta ha avuto luogo. DNA ligasi è un esempio di un enzima che ha uno ione metallo presente nel suo sito attivo durante la fase di reazione , o " catalisi ". Lo ione di metallo aiuta a velocizzare la reazione disegnando il substrato nel sito attivo e tenendolo lì usando forze elettrostatiche . Metallo-enzimi si formano quando lo ione metallico si lega più fortemente l'enzima , creando un complesso stabile , come il ferro dell'emoglobina nel sangue .
Uso di energia nei muscoli

magnesio lavora con il complesso ATP ( adenosina trifosfato ) per permettere ai muscoli di ricavare energia dal cibo . Questo è un altro processo di vita essenziale . Ione metallico catalisi provoca una stabilizzazione di sviluppare carica negativa sulle parti dei substrati che stanno cercando di uscire dal sito attivo del complesso ATP . Questo li libera fino a lasciare , così la corretta elaborazione possa continuare . Se il supporto non abbia abbandonato la molecola dopo la fase di reazione , l' ATP non potrebbe accettare nuovi substrati . Nessuna nuova energia sarebbe stata presa per la funzione muscolare .
Gene regolamento e il Controllo delle Malattie

Circa un terzo di tutte le proteine ​​note contengono ioni metallici come cofattori . Una funzione importante di questi chelati metallici , o complessi , eseguire è nella regolazione dei geni , che è vitale per la sopravvivenza della specie . Molte malattie , tra cui difetti genetici , sono stati identificati come essendo unicamente causati da difetti, incoerenze e non corretto metabolismo degli ioni metallici nel corpo . Metalli di platino , che hanno ricco stereochimica e può agire come forte, efficace co-fattori , non sono noti per la loro presenza nel corpo . Essi sono ora utilizzati nella ricerca per sviluppare più veloci, biochimica reazione più efficienti , che possono essere in grado di aiutare a prevenire o curare malattie come l'emocromatosi e Disturbo Menkes .
Ferro bagagli

ferro è essenziale per il corpo per vari motivi , non ultimo la sua importante funzione nel sangue e fegato . Ferro non può essere assorbito o rimosso dal corpo senza l'assistenza di molecole complesse chiamate " chelanti ". La transferrina è un esempio naturale . Chelanti del ferro aiutare ad assorbire il ferro dal tratto gastrointestinale , ma alcune persone hanno una condizione che significa che assorbono troppo. Se l'eccesso di ferro non viene rimosso ed eliminato , possono sviluppare un caso potenzialmente pericolosa per la vita di tossicità del ferro . Ciò rappresenta un interessante equilibrio tra il corretto funzionamento di un complesso ione metallico e una perdita letale della funzione . Chelati sintetici sono stati progettati per il trattamento del sovraccarico di ferro .