Quimica Bioinorganica

QUÍMICA BIOINORGÁNICA. UNA CIENCIA INTERDISCIPLINAR EN DESARROLLO.
Miguel Ángel Fuertes Villadangos
Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa"
CSIC-Universidad Autónoma de Madrid
José Manuel Pérez Martín
Profesor de Química Inorgánica
Universidad Autónoma de Madrid
INTRODUCCIÓN. DEFINICION Y AMBITO DE LA QUÍMICA BIOINORGÁNICA.
Una nueva, fructífera y novedosa área de investigación dondese están llevando a cabo avances
Significativos y muy importantes se encuentra hoy situada en la frontera que históricamente ha
Separado la química inorgánica y las ciencias biológicas y que se denomina química bioinorgánica.
“Bioinorgánica”, la misma palabra parece encerrar una contradicción intrínseca, ya que bio
Significa vida e inorgánico es todo aquello carente de vida. La químicabioinorgánica puede ser
Definida como la ciencia que trata del estudio de la reactividad química de los elementos y compuestos
Inorgánicos en los sistemas biológicos. Aunque la biología se asocia tradicionalmente con la química
Orgánica, al menos 20 elementos inorgánicos tienen un papel fundamental en los procesos biológicos.
El hecho de que en los seres vivos predominen básicamente los elementos,carbono, hidrógeno,
Nitrógeno y oxígeno, que son los elementos “clásicos” de la química orgánica, creó la idea errónea de
Que sólo los compuestos orgánicos eran esenciales para los seres vivos y que los elementos y
Compuestos inorgánicos no tenían un papel relevante en los procesos vitales. Sin embargo, parece
Lógico suponer que, puesto que los seres vivos habitan en un entorno esencialmenteinorgánico,
Durante las sucesivas etapas de su evolución han debido adaptarse a dicho entorno mediante el uso de
Mecanismos altamente eficientes y selectivos que les permitan aprovechar muchos elementos
Inorgánicos. No obstante, la mayoría de los elementos inorgánicos con importancia biológica se
Presentan en cantidades muy pequeñas en los seres vivos (trazas, microtrazas y ultramicrotrazas) ySólo a partir de los años 80 se han desarrollado las técnicas y metodologías adecuadas para detectar su
Presencia en los organismos así como para estudiar sus funciones biológicas.
La Tabla I muestra los elementos inorgánicos más importantes en biología junto con algunas
De las funciones que se sabe que realizan en los seres vivos tales como la participación en estructuras,
Enzimas, transporte ytransferencia de electrones o grupos funcionales. Los procesos biológicos
Dependientes de iones metálicos varían enormemente en su función y complejidad. Por ejemplo, desde
El punto de vista bioquímico, el potasio, el magnesio, el hierro, el cobalto, el cobre, el molibdeno y el
Zinc no sólo son importantes catalizadores de reacciones enzimáticas sino que también existen
Sistemas proteicosimplicados en el almacenamiento, en el control de la cantidad, el transporte y la
Incorporación a sus respectivos sistemas enzimáticos de dichos metales. Desde el punto de vista de la
Fisiología y de la biología molecular de la célula, el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio están
Fuertemente implicados en el control y activación de diversos procesos biológicos fundamentales, así
Como en elmantenimiento de la estructura y función de las membranas y paredes celulares.
Los elementos inorgánicos también han sido introducidos artificialmente como sondas en
Algunos sistemas vivos para averiguar la estructura y la función de ciertos componentes celulares. Así,
Metales pesados tales como el mercurio, el oro y el platino son usados por los cristalógrafos de rayos-
X y losmicroscopistas electrónicos como ayuda para dilucidar la estructura de macromoléculas y
Agregados supramoleculares. Además, los compuestos metálicos no sólo se han utilizado como sondas,
Sino también con fines diagnósticos y como fármacos. El estudio del mecanismo de acción de los
Complejos antitumorales de platino, de los compuestos antiartríticos de oro y de los radiofármacos que
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