Неорганические ионы - Inorganic ions

Для ионов в неорганических соединениях см. ионные соединения.

Неорганические ионы в животные и растения находятся ионы необходимо для жизненно важных сотовый Мероприятия.[1] В тканях организма ионы также известны как электролиты, необходим для электрической активности, необходимой для поддержки мышечных сокращений и активации нейронов. Они способствуют осмотическое давление из телесные жидкости а также выполнение ряда других важных функций. Ниже приведен список некоторых из наиболее важных ионов для живых существ, а также примеры их функций:

  • Ca2+ - ионы кальция входят в состав кости и зубы. Они также действуют как биологические посланники, как и большинство перечисленных ниже ионов. Видеть гипокальциемия
  • Zn2+ - ионы цинка содержатся в организме в очень малых концентрациях, и их основное назначение - антиоксидант; ионы цинка действуют как антиоксиданты как в целом, так и в отношении печени прооксиданты.[2] Ионы цинка также могут действовать как антиоксидантоподобный стабилизатор для некоторых макромолекул, которые связывают ионы цинка с высоким сродством, особенно в цистеин -обогатые места привязки[2] Эти сайты связывания используют эти ионы цинка в качестве стабилизатора белковых складок, делая эти белковые мотивы более жесткими по структуре. Эти структуры включают цинковые пальцы, и имеют несколько различных конформаций.[2]
  • K+ - основная функция ионов калия у животных - осмотическое равновесие, особенно в почки. Видеть гипокалиемия.
  • Na+ - ионы натрия имеют ту же роль, что и ионы калия. Видеть дефицит натрия.
  • Mn2+ - ионы марганца используются в качестве стабилизатора для различных конфигураций белков. Однако передозировка ионов марганца связана с несколькими нейродегенеративный болезни, такие как болезнь Паркинсона.[3]
  • Mg2+ - ионы магния входят в состав хлорофилл. Видеть дефицит магния
  • Cl− - неспособность переносить хлорид-ионы у человека проявляется в виде кистозный фиброз (CP)
  • CO2−
    3     - раковины морских существ карбонат кальция. В крови примерно 85% углекислый газ, превращается в водные карбонат-ионы ( кислый решение ), что позволяет увеличить скорость транспортировки.
  • Co2+ - ионы кобальта присутствуют в организме человека в количестве от 1 до 2 мг.[4] Кобальт обнаруживается в сердце, печени, почках и селезенке, а значительно меньшие количества - в поджелудочной железе, мозге и сыворотке.[4][5] Кобальт - необходимый компонент витамин B12 и фундаментальный кофермент клетки митоз.[5] Кобальт имеет решающее значение для образования аминокислот и некоторых белков. миелиновой оболочки в нервных клетках.[6][3] Кобальт также играет роль в создании нейротрансмиттеры, которые жизненно важны для правильного функционирования в организме.[3]
  • PO3−
    4      – аденозинтрифосфат (АТФ) - это обычная молекула, которая хранит энергию в доступной форме. Кость является фосфат кальция.
  • Fe2+/ Fe3+ - как найдено в гемоглобин, основная молекула, несущая кислород, имеет центральный ион железа.
  • НЕТ−
    3     - источник азота в растениях для синтеза белков.

Биологические функции неорганических ионов

Ионные каналы

K+ каналы

Каналы ионов калия играют ключевую роль в поддержании электрического потенциала мембраны. Эти ионные каналы присутствуют во многих различных биологических системах. Они часто играют роль в регуляции процессов на клеточном уровне, многие из которых включают расслабление мышц, гипертонию, секрецию инсулина и т. Д.[7] Некоторые примеры каналов ионов калия в биологических системах включают: KАТФ каналы, Большие калиевые каналы, и Калиевые каналы Ether-à-go-go[7]

Na+ каналы

Каналы для ионов натрия обеспечивают целостную услугу по всему телу, поскольку они передают деполяризующие импульсы на клеточном и внутриклеточном уровне. Это позволяет ионам натрия координировать гораздо более интенсивные процессы, такие как движение и познание.[8] Каналы ионов натрия состоят из различных субъединиц, однако для работы требуется только основная субъединица.[8] Эти ионные каналы натрия состоят из четырех внутренне гомологичных доменов, каждый из которых содержит шесть трансмембранных сегментов и напоминает одну субъединицу потенциалзависимый канал иона калия.[8] Четыре домена складываются вместе, образуя центральную пору.[8] Эта центральная пора ионов натрия определяет селективность канала: оба ионный радиус и ионный заряд являются ключевыми для селективности канала.[8]

Cl− каналы

Хлорид-ионные каналы отличаются от многих других ионных каналов из-за того, что они контролируются анионными хлорид-ионами. Каналы хлорид-ионов представляют собой порообразующие мембранные белки, которые позволяют пассивный транспорт хлорид-ионов через биологические мембраны.[9] Каналы хлорид-ионов включают оба закрытый по напряжению и лиганд-управляемый механизмы транспортировки ионов через клеточные мембраны.[9] Было обнаружено, что каналы хлорид-иона играют решающую роль в развитии заболеваний человека, например, мутации в генах, кодирующих каналы хлорид-ионов, приводят к множеству опасных заболеваний в мышцах, почках, костях и головном мозге, включая кистозный фиброз, остеопороз, и эпилепсия, и аналогичным образом предполагается, что их активация ответственна за развитие глиома в головном мозге и рост малярии-паразита в красных кровяных тельцах.[9] В настоящее время каналы хлорид-ионов до конца не изучены, и необходимы дополнительные исследования.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Неорганические ионы». RSC.
  2. ^ а б c Брей, Тэмми М .; Беттжер, Уильям Дж. (01.01.1990). «Физиологическая роль цинка как антиоксиданта». Свободная радикальная биология и медицина. 8 (3): 281–291. Дои:10.1016 / 0891-5849 (90) 90076-У. ISSN  0891-5849. PMID  2187766.
  3. ^ а б c Леви, Барри С .; Нассетта, Уильям Дж. (01.04.2003). «Неврологические эффекты марганца у людей: обзор». Международный журнал гигиены труда и окружающей среды. 9 (2): 153–163. Дои:10.1179 / oeh.2003.9.2.153. ISSN  1077-3525. PMID  12848244.
  4. ^ а б Батталья, Валентина; Компаньоне, Алессандра; Бандино, Андреа; Брагадин, Маркантонио; Росси, Карло Альберто; Занетти, Филиппо; Коломбатто, Себастьяно; Грилло, Мария Анжелика; Тонинелло, Антонио (март 2009 г.). «Кобальт вызывает окислительный стресс в изолированных митохондриях печени, ответственных за переход проницаемости и внутренний апоптоз в первичных культурах гепатоцитов» (PDF). Международный журнал биохимии и клеточной биологии. 41 (3): 586–594. Дои:10.1016 / j.biocel.2008.07.012. HDL:10278/33504.
  5. ^ а б Карович, Ольга; Тонаццини, Илария; Ребола, Нельсон; Эдстрем, Эрик; Левдаль, Сесилия; Fredholm, Bertil B .; Дарэ, Элизабетта (март 2007 г.). «Токсические эффекты кобальта в первичных культурах астроцитов мышей». Биохимическая фармакология. 73 (5): 694–708. Дои:10.1016 / j.bcp.2006.11.008. PMID  17169330.
  6. ^ Ортега, Ричард; Брессон, Кэрол; Fraysse, Aurélien; Сандре, Кэролайн; Девес, Гийом; Гомбер, Клементина; Табарант, Мишель; Бле, Пьер; Сезнец, Эрве (10.07.2009). «Распределение кобальта в клетках кератиноцитов указывает на ядерное и перинуклеарное накопление и взаимодействие с гомеостазом магния и цинка». Письма токсикологии. 188 (1): 26–32. Дои:10.1016 / j.toxlet.2009.02.024. ISSN  0378-4274. PMID  19433266.
  7. ^ а б Хот, Маркус; Flockerzi, Veit; Штюмер, Вальтер; Пардо, Луис А .; Монье, Франсиско; Suckow, Арнт; Завар, Кристиан; Мери, Лоуренс; Нимейер, Барбара А. (01.07.2001). «Ионные каналы в здоровье и болезнях: 83-я Международная конференция Boehringer Ingelheim Fonds в Титизее». Отчеты EMBO. 2 (7): 568–573. Дои:10.1093 / embo-reports / kve145. ISSN  1469-221X. ЧВК  1083959. PMID  11463739.
  8. ^ а б c d е Марбан, Эдуардо; Ямагиши, Тосио; Томаселли, Гордон Ф. (1998). «Устройство и функции потенциалозависимых натриевых каналов». Журнал физиологии. 508 (3): 647–657. Дои:10.1111 / j.1469-7793.1998.647bp.x. ISSN  1469-7793. ЧВК  2230911. PMID  9518722.
  9. ^ а б c Gupta, Satya P .; Каур, Прит К. (2011), Гупта, Сатья Пракаш (редактор), «Каналы хлорид-иона: структура, функции и блокаторы», Ионные каналы и их ингибиторы, Springer Berlin Heidelberg, стр. 309–339, Дои:10.1007/978-3-642-19922-6_11, ISBN  9783642199226