Roller av metallioner i Biochemistry

To tredjedeler av alle elementene er metaller . En av deres viktigste egenskaper er at de ikke kan lett bli ionisert . Dette betyr at de overleve i kroppen i sin ionisk form og kan ta del i mange biologiske reaksjoner . Fordi det er så mange roller metallioner i biokjemi , må de deles inn i kategorier, og forklares ved hjelp av eksempler . RNA -molekyler og proteinsyntese

Selv lav ionisering er vanligvis gunstig for metallioner i biokjemi , kan de mer reaktive metaller har fremmet utviklingen av ribonukleinsyre ( RNA ) molekyler inn i moderne proteinsyntesen maskiner . Protein -syntese er en mekanisme som gjør det mulig for mennesker å bygge komplekse molekyler slik som enzymer, anstand og cellulære transportproteiner. Magnesium og kalium er to eksempler på nyttige metallioner i RNA biologi. De er begge kationer som kan bindingen tett til polyanionisk RNA og kan bistå RNA molekyl under folding , noe som betyr at det fungerer mer effektivt i proteinsyntesen .
Enzyme Katalyse

Metallioner spiller en viktig rolle for metallkompleksdannelse, og arbeide tett med mange enzymer i kroppen. De er mediatorer eller " co- substrater " av mange enzymrelatertereaksjoner , liming kort til en del av molekylet , og bringer det sammen med sin underlaget , deretter slippe den igjen når den riktige reaksjonen har funnet sted . DNA Ligase er et eksempel på et enzym som har en metall- ion er tilstede i sin aktive stilling under reaksjonsfasen , eller " katalyse. " Den metallion bidrar til å øke hastigheten på reaksjonen ved å trekke substratet inn i det aktive sete og holde den der ved hjelp av elektrostatiske krefter . Metalloindolet enzymer dannes når metallet ion bindes sterkere til enzymet , og skaper et stabilt kompleks , som jern i hemoglobin i blodet .
Energibruk i Muskler

Magnesium fungerer med ATP ( adenosin trifosfat ) komplisert å la musklene dine til å hente energi fra maten . Dette er en annen viktig livsprosessen . Metal Ion katalyse fører til en stabilisering av utvikle negativ ladning på de delene av de substrater som er i ferd med å gå ut av det aktive sete av den ATP -komplekset . Dette frigjør dem opp å gå, så riktig behandling kan fortsette . Hvis substratet ikke har avsluttet molekylet etter reaksjonsfasen, vil ATP være ute av stand til å akseptere nye substrater. Ingen ny energi ville bli tatt for muskelfunksjonen .
Gene Regulation and Disease Control

Omtrent en tredjedel av alle kjente proteiner inneholder metallioner som kofaktorer . En viktig funksjon disse metallchelater , eller komplekser , utfører er i reguleringen av gener , som er viktig for overlevelse av arten . Mange sykdommer, inkludert genetiske defekter, har blitt identifisert som å være utelukkende forårsakes av defekter, inkonsistens og feilmetabolismeav metallioner i kroppen. Platinametaller, som har rik stereokjemi og kan virke som sterke og effektive co-faktorer , ikke er kjent for deres forekomst i kroppen. De blir nå brukt i forskning for å utvikle raskere , mer effektive reaksjons biochemistries , som kan være i stand til å bidra til å forhindre eller behandle sykdommer som hemokromatose og Menkes Disorder .
Iron Storage

Jern er viktig for kroppen din av mange grunner , ikke minst dens viktige funksjon i blodet og leveren . Jern kan ikke absorberes eller fjernes fra kroppen uten hjelp av komplekse molekyler som kalles " chelatorer . " Transferrin er et naturlig forekommende eksempel. Iron kelater å absorbere jern fra mage-tarmkanalen , men noen mennesker har en tilstand som betyr at de absorberer for mye . Dersom den overskytende jern ikke er fjernet , og utskilles , kan de utvikle et potensielt livstruende tilfelle av jern toksisitet. Dette representerer et interessant balanse mellom den korrekte funksjon av en metall- ion- kompleks og et dødelig tap av funksjon . Syntetiske chelates blir designet for å behandle jernoverskudd .