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