Iones inorgánicos
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Para iones en compuestos inorgánicos, consulte compuestos iónicos .

Los iones inorgánicos en animales y plantas son iones necesarios para la actividad celular vital . [1] En los tejidos corporales, los iones también se conocen como electrolitos , esenciales para la actividad eléctrica necesaria para apoyar las contracciones musculares y la activación neuronal. Contribuyen a la presión osmótica de los fluidos corporales , además de realizar otras funciones importantes. A continuación se muestra una lista de algunos de los iones más importantes para los seres vivos, así como ejemplos de sus funciones:

  • Ca 2+  : los iones de calcio son un componente de huesos y dientes . También funcionan como mensajeros biológicos, al igual que la mayoría de los iones que se enumeran a continuación. Ver hipocalcemia
  • Zn 2+ : los iones de zinc se encuentran en concentraciones muy pequeñas en el cuerpo y su propósito principal es el de un antioxidante; los iones de zinc actúan como antioxidantes tanto en general como para los prooxidantes específicos del hígado . [2] Los iones de zinc también pueden actuar como un estabilizador similar a un antioxidante para algunas macromoléculas que se unen a los iones de zinc con alta afinidad, especialmente en los sitios de unión ricos en cisteína . [2] Estos sitios de unión utilizan estos iones de zinc como estabilizador de los pliegues de proteínas, lo que hace que estos motivos de proteínas sean más rígidos en su estructura. Estas estructuras incluyen dedos de zinc y tienen varias conformaciones diferentes. [2]
  •  La función principal de los iones K + - potasio en los animales es el equilibrio osmótico, particularmente en los riñones . Ver hipopotasemia .
  • Los  iones de sodio Na + tienen un papel similar a los iones de potasio. Ver deficiencia de sodio .
  • Mn 2+ : se considera que los iones de manganeso se utilizan como estabilizadores para diferentes configuraciones de proteínas. Sin embargo, la sobreexposición al ion manganeso está relacionada con varias enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson . [3]
  • Mg 2+  : los iones de magnesio son un componente de la clorofila . Ver deficiencia de magnesio
  • Cl -  - la incapacidad para transportar iones de cloruro en humanos se manifiesta como fibrosis quística (PC)
  • CO2−
    3     - las conchas de las criaturas marinas son carbonato de calcio . En la sangre, aproximadamente el 85% del dióxido de carbono , se convierte en iones de carbonato acuoso (una solución ácida ), lo que permite una mayor velocidad de transporte.
  • Co 2+ : los iones de cobalto están presentes en el cuerpo humano en cantidades de 1 a 2 mg. [4] El cobalto se observa en el corazón, el hígado, los riñones y el bazo, y cantidades considerablemente menores en el páncreas, el cerebro y el suero. [4] [5] El cobalto es un componente necesario de la vitamina B 12 y una coenzima fundamental de la mitosis celular . [5] El cobalto es crucial para la formación de aminoácidos y algunas proteínas para crear una vaina de mielina en las células nerviosas. [6] [3] El cobalto también juega un papel en la creación de neurotransmisores , que son vitales para el funcionamiento adecuado dentro del organismo. [3]
  • correos3− 4 - El trifosfato de adenosina (ATP) es una molécula común que almacena energía en una forma accesible. El hueso es fosfato de calcio .
  • Fe 2+ / Fe 3+  : como se encuentra en la hemoglobina , la principal molécula portadora de oxígeno tiene un ion de hierro central.
  • NO- 3 - fuente de nitrógeno en plantas para la síntesis de proteínas.

Funciones biológicas de los iones inorgánicos

Canales de iones

Canales K +

Los canales de iones de potasio juegan un papel clave en el mantenimiento del potencial eléctrico de la membrana. Estos canales iónicos están presentes en muchos sistemas biológicos diferentes. Ellos frecuentemente juegan un papel en la regulación de los procesos de nivel celular, muchos de estos procesos, incluyendo la relajación del músculo, la hipertensión, la secreción de insulina etc. [7] Algunos ejemplos de los canales iónicos de potasio dentro de los sistemas biológicos incluyen K ATP canales , los canales de potasio grandes , y éter- Canales de potasio listos para usar [7]

Canales Na +

Los canales de iones de sodio brindan un servicio integral a través del organismo, ya que transmiten impulsos despolarizantes a nivel celular e intracelular. Esto permite que los iones de sodio coordinen procesos mucho más intensivos como el movimiento y la cognición. [8] Los canales de iones de sodio constan de varias subunidades, sin embargo, solo se requiere la subunidad principal para funcionar. [8] Estos canales de iones de sodio constan de cuatro dominios homólogos internos, cada uno de los cuales contiene seis segmentos transmembrana y se asemeja a una sola subunidad de un canal de iones de potasio dependiente del voltaje . [8] Los cuatro dominios se pliegan juntos, formando un poro central. [8]Ese poro central de los iones de sodio dicta la selectividad del canal: tanto el radio iónico como la carga iónica son clave en la selectividad del canal. [8]

Cl - Canales

Los canales de iones de cloruro varían de muchos otros canales de iones debido a que están controlados por los iones de cloruro aniónicos. Los canales de iones cloruro son proteínas de membrana formadoras de poros que permiten el transporte pasivo de iones cloruro a través de las membranas biológicas. [9] Los canales de iones de cloruro involucran tanto mecanismos de voltaje como de ligando para transportar los iones a través de las membranas celulares. [9] Se ha descubierto que los canales de iones de cloruro juegan un papel crucial en el desarrollo de enfermedades humanas, por ejemplo, las mutaciones en los genes que codifican los canales de iones de cloruro conducen a una variedad de enfermedades deletéreas en músculos, riñones, huesos y cerebro, incluidas las quísticas. fibrosis , osteoporosisy epilepsia , y de manera similar se supone que su activación es responsable de la progresión del glioma en el cerebro y el crecimiento del parásito de la malaria en los glóbulos rojos. [9] Actualmente, los canales de iones de cloruro no se comprenden completamente y se necesita más investigación.

Ver también

  • Calcio en biología
  • Magnesio en biología
  • Aniones inorgánicos en biología
  • Fosfato en biología
  • Cloruro en biología

Referencias

  1. ^ "Iones inorgánicos" . RSC.
  2. ^ a b c Bray, Tammy M .; Bettger, William J. (1 de enero de 1990). "El papel fisiológico del zinc como antioxidante". Biología y Medicina de Radicales Libres . 8 (3): 281-291. doi : 10.1016 / 0891-5849 (90) 90076-U . ISSN 0891-5849 . PMID 2187766 .  
  3. ^ a b c Levy, Barry S .; Nassetta, William J. (1 de abril de 2003). "Efectos neurológicos del manganeso en humanos: una revisión". Revista Internacional de Salud Ocupacional y Ambiental . 9 (2): 153-163. doi : 10.1179 / oeh.2003.9.2.153 . ISSN 1077-3525 . PMID 12848244 .  
  4. ^ a b Battaglia, Valentina; Compagnone, Alessandra; Bandino, Andrea; Bragadin, Marcantonio; Rossi, Carlo Alberto; Zanetti, Filippo; Colombatto, Sebastiano; Grillo, María Angélica; Toninello, Antonio (marzo de 2009). "El cobalto induce estrés oxidativo en mitocondrias hepáticas aisladas responsables de la transición de la permeabilidad y la apoptosis intrínseca en cultivos primarios de hepatocitos" (PDF) . La Revista Internacional de Bioquímica y Biología Celular . 41 (3): 586–594. doi : 10.1016 / j.biocel.2008.07.012 . hdl : 10278/33504 .
  5. ↑ a b Karovic, Olga; Tonazzini, Ilaria; Rebola, Nelson; Edström, Erik; Lövdahl, Cecilia; Fredholm, Bertil B .; Daré, Elisabetta (marzo de 2007). "Efectos tóxicos del cobalto en cultivos primarios de astrocitos de ratón". Farmacología bioquímica . 73 (5): 694–708. doi : 10.1016 / j.bcp.2006.11.008 . PMID 17169330 . 
  6. ^ Ortega, Richard; Bresson, Carole; Fraysse, Aurélien; Sandre, Caroline; Devès, Guillaume; Gombert, Clémentine; Tabarant, Michel; Bleuet, Pierre; Seznec, Hervé (10 de julio de 2009). "La distribución de cobalto en las células de los queratinocitos indica la acumulación e interacción nuclear y perinuclear con la homeostasis del magnesio y el zinc". Cartas de toxicología . 188 (1): 26–32. doi : 10.1016 / j.toxlet.2009.02.024 . ISSN 0378-4274 . PMID 19433266 .  
  7. ^ a b Hoth, Markus; Flockerzi, Veit; Stühmer, Walter; Pardo, Luis A .; Monje, Francisco; Chupa, Arnt; Zawar, cristiano; Mery, Laurence; Niemeyer, Barbara A. (1 de julio de 2001). "Canales iónicos en salud y enfermedad: 83ª Conferencia Internacional Titisee Boehringer Ingelheim Fonds" . Informes EMBO . 2 (7): 568–573. doi : 10.1093 / embo-reports / kve145 . ISSN 1469-221X . PMC 1083959 . PMID 11463739 .   
  8. ^ a b c d e Marban, Eduardo; Yamagishi, Toshio; Tomaselli, Gordon F. (1998). "Estructura y función de los canales de sodio dependientes de voltaje" . La revista de fisiología . 508 (3): 647–657. doi : 10.1111 / j.1469-7793.1998.647bp.x . ISSN 1469-7793 . PMC 2230911 . PMID 9518722 .   
  9. ^ a b c Gupta, Satya P .; Kaur, Preet K. (2011), Gupta, Satya Prakash (ed.), "Canales de iones de cloruro: estructura, funciones y bloqueadores", Canales de iones y sus inhibidores , Springer Berlin Heidelberg, págs. 309–339, doi : 10.1007 / 978-3-642-19922-6_11 , ISBN 9783642199226
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