Co je bioinorganická chemie?

Bioinorganická chemie je odvětví anorganické chemie, která zahrnuje výzkum hlavně toho, jak kovové ionty interagují s živou tkáni, zejména prostřednictvím jejich přímého účinku na enzymatickou aktivitu.Odhaduje se, že jedna třetina enzymů a proteinů v lidském těle se spoléhá na kovové ionty, aby správně fungovaly několika klíčovými způsoby.Tyto biologické oblasti používají proteiny s kovovými ionty přítomnými k přenosu energie prostřednictvím elektronů, k transportu kyslíku a pro metabolismus dusíku.Hydrogenáza je také ovlivněna kovovými ionty v těle, což je enzym na bázi mikroorganismu zodpovědný za přenos vodíku, jakož i alkyltransferázy, což jsou enzymy odpovědné za přenos alkyl chemických skupin mezi molekuly.Do těchto procesů se podílí více než tucet kovů, včetně zinku, železa a manganu, přičemž kovové prvky na bázi vitamínu také hrají důležitou roli v takové aktivitě, jako je draslík a vápník.funkcí v bioinorganické chemii.Jak sodík, tak draslík působí jako nosiče náboje elektronů a udržují zůstatek náboje napříč propustnými membránami.Hořčík, vápník a zink vykonávají strukturální role na buněčné úrovni a zejména hořčík a zink mohou katalyzovat proces hydrolýzy, kde se sloučeniny rozkládají ve vodním roztoku.Kovové ionty, jako je molybdenum, působí jako fixater dusíku, zatímco železo a měď při transportu kyslíku.I když to jsou všechny důležité funkce v těle, principy bioinorganické chemie vyžadují pouze stopové prvky kovových iontů, jako je mangan, lithium a molybden, aby se prováděly tyto typy funkcí a jejich nadměrné množství z nich může být toxické a dokonce letální.

V mnoha případech biochemie pro zvířata zahrnuje kooperativní úsilí s bakteriemi přítomnými v těle.Bioinorganická chemie se spoléhá na tento symbiotický vztah s příklady, jako jsou kovové ionty vanadu a molybdenu, protože pomáhají bakteriím pro plnění dusíku fungovat v těle nebo organismy na bázi hydrogenázy, které transportují vodík.Zatímco mnoho z těchto kovů je zavedeno do těla ze stravy nebo je přítomno v bakteriích, některé existují jako složky metaloproteinů, což jsou molekuly proteinů s přirozeně připojenými kovovými iontovými strukturami. Kromě přirozené fyziologické aktivity kovových iontů v bioinorganické chemii jsou také předmětem studie ve farmaceutickém výzkumu.Připevnění kovových iontů k lékům může umožnit, aby byly tělem snadněji metabolizovány.Tato rozmanitost funkcí pro kovové ionty má za následek jejich studium řadou přírodních věd, které pracují v anorganické chemii od environmentální chemie po toxikologii a specializované oblasti, jako je enzymologie.