Vad är bioinorganisk kemi?

Bioinorganisk kemi är en gren av oorganisk kemi som involverar forskning om främst hur metalljoner interagerar med levande vävnad, främst genom deras direkta effekt på enzymaktivitet.Det uppskattas att en tredjedel av enzymer och proteiner i människokroppen förlitar sig på att metalljoner fungerar korrekt på flera viktiga sätt.Dessa biologiska områden använder proteiner med metalljoner närvarande för att överföra energi via elektroner, för att transportera syre och för kvävemetabolism.Vätas påverkas också av metalljoner i kroppen, som är ett mikroorganismbaserat enzym som är ansvarigt för överföring av väte, såväl som alkyltransferaser, som är enzymer som är ansvariga för överföringen av alkylkemiska grupper bland molekyler.Det finns över ett dussin metaller som är involverade i sådana processer, inklusive zink, järn och mangan, med vitaminbaserade metallelement som också spelar viktiga roller i sådan aktivitet som kalium och kalcium.

Varje grupp metalljoner utför ett utvalt intervallav funktioner i bioinorganisk kemi.Både natrium och kalium fungerar som elektronladdningsbärare och upprätthåller en laddningsbalans över permeabla membran.Magnesium, kalcium och zink utför strukturella roller på cellnivå, och magnesium och zink kan särskilt katalysera processen för hydrolys där föreningar bryts ned i en vattenlösning.Metalljoner såsom molybden fungerar som en kvävefixater medan järn och koppar hjälper till att transportera syre.Även om dessa alla är viktiga funktioner i kroppen, kräver principerna för bioinorganisk kemi endast spårelement av metalljoner som mangan, litium och molybden för att utföra dessa typer av funktioner och en överflöd av dem kan vara giftiga och till och med dödliga.

.I många fall involverar biokemi för djur kooperativa ansträngningar med bakterier som finns i kroppen.Bioinorganisk kemi förlitar sig på detta symbiotiska förhållande till exempel som metalljoner av vanadium och molybden, eftersom de hjälper kvävefixerande bakterier att fungera i kroppen, eller vätesbaserade organismer som transporterar väte.Medan många av dessa metaller införs i kroppen från kosten eller finns i bakterier, finns vissa också som komponenter i metalloproteiner, som är proteinmolekyler med naturligt fästade metalljonstrukturer. Bortsett från den naturliga fysiologiska aktiviteten hos metalljoner i bioinorganisk kemi är de också ett ämne för läkemedelsforskning.Att fästa metalljoner till läkemedel kan göra det möjligt för dem att lättare metaboliseras av kroppen.Denna mångfald av funktioner för metalljoner resulterar i deras studie av en rad naturvetenskaper som arbetar i oorganisk kemi från miljökemi till toxikologi och specialiserade områden som enzymologi.