To tredjedeler av alle elementene er metaller. En av deres viktigste egenskaper er at de ikke kan lett bli ionisert. Dette betyr at de overleve i kroppen i sin ionisk form, og kan ta del i mange biologiske reaksjoner. Fordi det er så mange roller metallioner i biokjemi, må de deles inn i kategorier, og forklares ved hjelp av eksempler.

RNA-molekyler og proteinsyntese

Selv om lav ionisering er vanligvis fordelaktig for metallioner i biokjemi, kan de mer reaktive metaller har fremmet utviklingen av ribonukleinsyre (RNA) molekyler i moderne proteinsyntesemaskin. Protein-syntese er en mekanisme som gjør det mulig for mennesker å bygge komplekse molekyler slik som enzymer, anstand og cellulære transportproteiner. Magnesium og kalium er to eksempler på nyttige metallioner i RNA biologi. De er begge kationiske arter som kan binde tett til polyanionisk RNA, og kan bistå til RNA-molekyl under folding, som betyr at det virker mer effektivt under proteinsyntese.

Enzymkatalyse

Metallioner spiller en viktig rolle i metallkompleksdannelse, og arbeider tett med mange enzymer i kroppen. De er mediatorer eller "ko-substrater" til mange enzym-relaterte reaksjoner, liming kort til en del av molekylet, og bringer den sammen med sitt substrat, og deretter frigjøre den igjen når den riktige reaksjonen har funnet sted. DNA Ligase er et eksempel på et enzym som har en metall-ion er tilstede i sin aktive stilling under reaksjonsfasen, eller "katalyse." The metallion bidrar til å påskynde reaksjonen ved å trekke substratet inn i det aktive sete og holde den der ved hjelp av elektrostatisk krefter. Metallo-enzymer er dannet når metallet ion binder mer sterkt til enzymet, noe som skaper et stabilt kompleks, som jern i hemoglobin i blodet.

Energibruken i Muskler

Magnesium fungerer med ATP (adenosin trifosfat) komplisert å la musklene dine til å utlede energi fra maten. Dette er en annen viktig livsprosess. Metall-ion katalyse fører til en stabilisering av utvikle negativ ladning på de delene av de substrater som er i ferd med å gå ut av det aktive området av ATP-komplekset. Dette frigjør dem til å forlate, så riktig behandling kan fortsette. Hvis substratet ikke har avsluttet molekylet etter reaksjonsfasen, vil ATP være ute av stand til å akseptere nye substrater. Ingen ny energi ville bli tatt for muskelfunksjon.

Gene Regulering og Disease Control

Omtrent en tredjedel av alle kjente proteiner inneholder metallioner som kofaktorer. En viktig funksjon disse metall chelates, eller komplekser, utfører er i reguleringen av gener, som er avgjørende for overlevelse av arten. Mange sykdommer, deriblant genetiske defekter, har blitt identifisert som å være utelukkende forårsakes av defekter, inkonsistens og feilmetabolisme av metallioner i kroppen. Platinametaller, som har rik stereokjemi og kan virke som sterke og effektive co-faktorer, ikke er kjent for deres forekomst i kroppen. De blir nå brukt i forskning for å utvikle raskere og mer effektiv reaksjons biochemistries, som kan være i stand til å bidra til å forhindre eller behandle sykdommer som hemokromatose og Menkes Disorder.

Iron Storage

Jern er viktig for kroppen din for mange grunner, ikke minst dens viktige funksjon i blodet og leveren. Jern kan ikke bli absorbert eller fjernes fra kroppen uten hjelp av komplekse molekyler som kalles "chelatorer." Transferrin er et naturlig forekommende eksempel. Jernbindende hjelpe absorbere jern fra mage-tarmkanalen, men noen mennesker har en tilstand som betyr at de trekker til seg for mye. Dersom den overskytende jern ikke er fjernet og utskilles, kan de utvikle et potensielt livstruende tilfelle av jern toksisitet. Dette representerer et interessant balanse mellom den korrekte funksjon av en metall-ion-kompleks og et dødelig tap av funksjon. Syntetiske chelater blir utformet for å behandle jernoverskudd.