Qu'est-ce que la chimie bioinorganique?

La chimie bioinorganique est une branche de la chimie inorganique qui implique la recherche sur la principale de la façon dont les ions métalliques interagissent avec les tissus vivants, principalement par leur effet direct sur l'activité enzymatique.On estime qu'un tiers des enzymes et des protéines du corps humain comptent sur les ions métalliques pour fonctionner correctement de plusieurs manières clés.Ces zones biologiques utilisent des protéines avec des ions métalliques présents pour transférer l'énergie via des électrons, pour transporter l'oxygène et pour le métabolisme de l'azote.L'hydrogénase est également affectée par les ions métalliques dans le corps, qui est une enzyme à base de micro-organismes responsable du transfert de l'hydrogène, ainsi que des alkyltransférases, qui sont des enzymes responsables du transfert de groupes chimiques alkyl parmi les molécules.Il y a plus d'une douzaine de métaux impliqués dans de tels processus, notamment du zinc, du fer et du manganèse, avec des éléments métalliques à base de vitamine jouant également des rôles importants dans une activité telle que le potassium et le calcium.

Chaque groupe d'ions métalliques joue une plage sélectionnéedes fonctions dans la chimie bioinorganique.Le sodium et le potassium agissent comme porteurs de charge d'électrons et maintiennent un équilibre de charge à travers les membranes perméables.Le magnésium, le calcium et le zinc jouent des rôles structurels au niveau cellulaire, et le magnésium et le zinc en particulier peuvent catalyser le processus d'hydrolyse où les composés sont décomposés dans une solution d'eau.Les ions métalliques tels que le molybdène agissent comme un fixateur d'azote tandis que le fer et le cuivre aident au transport de l'oxygène.Bien que ce soient toutes des fonctions importantes dans le corps, les principes de la chimie bioinorganique ne nécessitent que des oligo-éléments d'ions métalliques tels que le manganèse, le lithium et le molybdène pour remplir ces types de fonctions et une surabondance peut être toxique et même létale.

.Dans de nombreux cas, la biochimie pour les animaux implique des efforts de coopération avec les bactéries présentes dans le corps.La chimie bioinorganique repose sur cette relation symbiotique avec des exemples tels que les ions métalliques du vanadium et du molybdène, car ils aident les bactéries à fixer l'azote à fonctionner dans le corps ou aux organismes à base d'hydrogénase qui transportent l'hydrogène.Bien que beaucoup de ces métaux soient introduits dans le corps à partir du régime alimentaire ou sont présents dans les bactéries, certains existent également en tant que composants des métalloprotéines, qui sont des molécules de protéines avec des structures d'ions métalliques naturellement attachées. Mis à part l'activité physiologique naturelle des ions métalliques dans la chimie bioinorganique, ils sont également un sujet d'étude dans la recherche pharmaceutique.La fixation d'ions métalliques aux médicaments peut leur permettre d'être plus facilement métabolisés par le corps.Cette diversité de fonctions pour les ions métalliques entraîne leur étude par une gamme de sciences naturelles qui fonctionnent dans la chimie inorganique de la chimie environnementale à la toxicologie et à des domaines spécialisés comme l'enzymologie.