Bioinorgánica

Bioinorgánica
Los elementos sodio, potasio, magnesio y calcio son los cationes metálicos
más abundantes en los tejidos y fluidos biológicos de los mamíferos. Son
elementos constituyentes mayoritarios.
Constituyen la estructura de soporte y protección. Tejidos duros (dientes,
huesos, etc.) y membranas
Participan en interacciones electrostáticas y efectos osmóticos.
Estos elementos poseenescasa tendencia a la coordinación, propiedad que
puede ser utilizada para su rápido transporte a través de “canales” y servir
para la transferencia de información.
Rol de las membranas para determinar las concentraciones intra/extra
celulares relativas.

Bomba Sodio-Potasio
• Transferencia de información a través de la difusión de partículas cargadas
a lo largo de “canales” basados eninteracciones electrostáticas.
• La diferencia de potencial entre ambos lados de la membrana permite a las
fibras nerviosas la conducción de impulsos y produce, por ejemplo la
contracción muscular.
• Las membranas celulares no actúan simplemente como una barrera
difusional, sino que existe una actividad específica, efectuando un proceso
de selección.
• Los composición iónica en el interior de lacélula es diferente a la de los
fluidos externos. Por ejemplo en el interior de la célula existe una alta
concentración de K(I) y pequeña de Na(I).
• La existencia de este gradiente de concentración requiere consumo de
energía. Los iones son bombeados en forma activa a través de una
membrana y en contra del gradiente de concentración, hasta alcanzar un
estado estacionario. La tendencia aigualar concentraciones genera luego
un trasporte de tipo pasivo a través de canales iónicos, con participación de
sistemas que actúan como compuertas.

• El Mg juega un rol importante en todos los procesos que involucran
transporte, utilización y transferencia de grupos fosfatos.
• Junto con el Ca(II) estabilizan membranas, facilitando el
entrecruzamiento de cadenas aniónicas.
Clorofila yFotosíntesis
• Las proteínas encargadas del proceso de fotosíntesis tienen un centro
que actúa en la absorción de luz llamado clorofila Mg(II) en un sistema
porfirínico, la quinta posición ocupada por un N(imidazol), quedando el
metal levemente fuera del plano.
• La presencia de Mg(II) corre las bandas de absorción del ligando hacia
mayores λ y aumenta el coeficiente de absorción,favoreciendo la
absorción de luz.

• En la fotosíntesis, las plantas utilizan energía solar para
convertir CO2y H2O en carbohidratos y oxígeno.
Estructuras celulares llamadas cloroplastos.
• Proceso global (fijación de carbono)
6 CO2+ 6 H2O → C6H12O6+ 6 O2
• Existen dos centros de reacción fotoquímica:
fotosistema I, clorofila a: reducción de CO2
fotosistema II: 2H2O → O2+ 4H+ + 4e-

• Litio
–No está establecido como elemento esencial.
– Relación diagonal entre el Li(I) y Mg(II) posibilita algún tipo de
competencia, pudiendo influir en sistemas conteniendo fosfatos.
– Sales de litio (Li2CO3) han sido utilizadas para el tratamiento de
desórdenes psíquicos.
• Berilio
– Su comportamiento fisiológico está relacionado con su alto poder
polarizante y afinidad por el grupo fosfato.Eliminación muy lenta del
organismo y toxicidad relacionada con la inhibición de reacciones de
fosforilación de proteínas.
– Puede acceder al núcleo celular y reemplazar al Mg(II), actividad
mutagénica

Elemento esencial para plantas vasculares, aunque no se conoce el rol
bioquímico. Al parecer es importante la facilidad para formar compuestos con
grupos –OH, inhibiendo o regulando procesosenzimáticos.
El antibiótico Boromicina contiene B y corresponde al primer compuesto natural
de boro, también mostrando interacciones con grupos cis-dioles.
Aluminio
A pesar de su abundancia en la corteza terrestre, el Al no ha llegado a
desempeñar roles esenciales en organismos vivientes por la dificultad para
acceder al mismo, debido a la insolubilidad de la mayoría de sus compuestos
en...