Kas ir bioneorganiskā ķīmija?

Katra metālu jonu grupa veic noteiktu funkciju klāstu bioneorganiskajā ķīmijā. Gan nātrijs, gan kālijs darbojas kā elektronu lādiņu nesēji un uztur lādiņa līdzsvaru caur caurlaidīgām membrānām. Magnijs, kalcijs un cinks veic strukturālas lomas šūnu līmenī, un jo īpaši magnijs un cinks var katalizēt hidrolīzes procesu, kurā savienojumi tiek sadalīti ūdens šķīdumā. Metāla joni, piemēram, molibdēns, darbojas kā slāpekļa fiksators, savukārt dzelzs un varš palīdz skābekļa transportēšanā. Lai gan šīs visas ir svarīgas ķermeņa funkcijas, bioneorganiskās ķīmijas principiem ir nepieciešami tikai tādu metālu jonu mikroelementi kā mangāns, litijs un molibdēns, lai veiktu šāda veida funkcijas, un to pārpilnība var būt toksiska un pat letāla.

Daudzos gadījumos dzīvnieku bioķīmija ietver sadarbību ar organismā esošajām baktērijām. Bioneorganiskā ķīmija balstās uz šīm simbiotiskajām attiecībām ar tādiem piemēriem kā vanādija un molibdēna metāla joni, jo tie palīdz organismā funkcionēt slāpekli fiksējošām baktērijām vai organismiem, kuru pamatā ir hidrogenāze, kas transportē ūdeņradi. Lai gan daudzi no šiem metāliem organismā tiek ievadīti ar uzturu vai atrodas baktērijās, daži pastāv arī kā metaloproteīnu sastāvdaļas, kas ir olbaltumvielu molekulas ar dabiski pievienotām metāla jonu struktūrām.

Papildus metālu jonu dabiskajai fizioloģiskajai aktivitātei bioneorganiskajā ķīmijā tie ir arī farmaceitisko pētījumu priekšmets. Metālu jonu pievienošana zālēm var ļaut organismā tās vieglāk metabolizēt. Šīs metālu jonu funkciju daudzveidības rezultātā tos izpēta dažādas dabaszinātnes, kas strādā neorganiskajā ķīmijā no vides ķīmijas līdz toksikoloģijai un specializētām jomām, piemēram, fermentoloģijai.