algunas funciones biológicas específicas de los metales...
TRANSCRIPT
Algunas funciones bilógicas específicas de los metales alcalino y alcalino-térreos
Química Bioinorgánica
Algunas funciones biológicas específicas de los metales alcalinos y
alcalinotérreos
Química Bioinorgánica 2006
Roles biológicos de los distintos metales
Ion
intracelular membrana extracelular
Na+
Balance osmótico electrolito
K+ Activación enzimática (estructural)
Balance osmótico
Ribosomas
Mg2+ Activación enzimática (estructural y catalítica)
Ribosomas Quelatos con NTPs
Ca2+ Segundo mensajero Activación enzimática Activación muscular (estructural y catalítica) Masa esquelética
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Funciones específicas de los iones de metales alcalinos
* REGULACIÓN DE POTENCIALES DE MEMBRANA
Na+, K+
* ACTIVACIÓN ENZIMÁTICA K+
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Algunas funciones bilógicas específicas de los metales alcalino y alcalino-térreos
Química Bioinorgánica
Regulación de potenciales de membrana
K+K+
Na+ Na+
ψ (-) ψ (+)
Mediointracelular
Medioextracelular
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Impulso nervioso
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
PIRUVATO KINASA
Activación enzimática
ALGUNAS ENZIMAS QUE CONTIENEN K+:Adenilato ciclasa, aspartato kinasa, ADN polimerasa, serina deaminasa,piruvato kinasa, Na+/K+ atepasa, aldehido deshidrogenasa
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Algunas funciones bilógicas específicas de los metales alcalino y alcalino-térreos
Química Bioinorgánica
Funciones específicas de los iones de metales alcalinotérreos
* ACTIVACIÓN ENZIMÁTICA
* FORMACIÓN DE QUELATOS CON NUCLEÓTIDOS TRI FOSFATOS
* MASA ESQUELÉTICA
Mg2+, Ca2+
Mg2+
Ca2+
* SEGUNDO MENSAJERO Ca2+
INTERACCIÓN Mg 2+ - ATPMacroquelatos
Formación de quelatos con nucleótidos trifosfatos
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
HIDRÓLISIS DE ATP
Mg2+ Mg2+Mg2+
Activación enzimática
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Algunas funciones bilógicas específicas de los metales alcalino y alcalino-térreos
Química Bioinorgánica
Mecanismo de reacciones de transferencia de fosfato
X-PO32- + Y → Y-PO3
2- + XDisociativo(SN1)
Asociativo(SN2)
(SN1,SN2) (SN1)
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Modelo de enzima con Mg2+
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
CLOROFILA:Una función particulardel Mg2+
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Algunas funciones bilógicas específicas de los metales alcalino y alcalino-térreos
Química Bioinorgánica
Segundo mensajero
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Proteínas que unen Ca2+
ParvalbuminasCalmodulinasTroponinaCalsequestrinasTrombinaTripsina Bipiramide
pentagonalPrisma trigonalcon cara rectangularapicada
Parvalbúmina que acepta tanto Ca2+como Mg2+.Se observan distintos índices de coordinación Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Estructura de algunas proteínas que unen Ca2+
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Algunas funciones bilógicas específicas de los metales alcalino y alcalino-térreos
Química Bioinorgánica
Mecanismo de acción de Ca2+
Algunas enzimas activadaspor el complejo Ca2+-calmodulina:Adenilato ciclasa,NO sintetasa,Ca2+ ATPasa, NAD kinasa.
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Ca2+ en la contracción muscular:unión a troponina C
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Resonancia magnética nuclear heteroatómica (RMN)
E
Fuerza del campo magnético
mi = + 1/2
mi = - 1/2
0
∆E = hν = γhB0/2π
I ≠ 0B
mi = I, I-1, ....., (-I+1), -I
Limitaciones: isótopo adecuadoFr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Algunas funciones bilógicas específicas de los metales alcalino y alcalino-térreos
Química Bioinorgánica
Testigos
EPR0,112Eu2+RMN 43Ca (I= 7/2)
0,106Ca2+
EPR,relajación de RMN0,080Mn2+RMN 23Mg
(I= 5/2)0,078Mg2+
RMN 203Tl (I=1/2)0,140Tl+
RMN 39K (I= 3/2)
0,133K+
---RMN 23Na
(I= 3/2)0,098Na+
PropiedadesRadio iónico (nm)
TestigoPropiedadesRadio iónico (nm)
Catión
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be