Неорганические ионы

Неорганические ионы животных необходимые и растений — это ионы, для жизнедеятельности клеток . ^{[ 1 ]} В тканях тела ионы также известны как электролиты , необходимые для электрической активности, необходимой для поддержки мышечных сокращений и активации нейронов. Они способствуют осмотическому давлению жидкостей организма , а также выполняют ряд других важных функций. Ниже приведен список некоторых наиболее важных ионов для живых существ, а также примеры их функций:

Что ²⁺ – Ионы кальция входят в состав костей и зубов . Они также действуют как биологические посланники, как и большинство ионов, перечисленных ниже. (См. Гипокальциемия .)
Зн ²⁺ - ионы цинка содержатся в организме в очень малых концентрациях, и их основное назначение – антиоксидантное действие; Ионы цинка действуют как антиоксиданты как в целом, так и в отношении специфических для печени прооксидантов . ^{[ 2 ]} Ионы цинка также могут действовать как антиоксидантоподобный стабилизатор для некоторых макромолекул, которые связывают ионы цинка с высоким сродством, особенно в цистеином . местах связывания, богатых ^{[ 2 ]} Эти сайты связывания используют 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 ]}
К ⁺ – Основная функция ионов калия у животных – осмотический баланс, особенно в почках . (См. Гипокалиемия .)
Уже ⁺ – Ионы натрия играют аналогичную роль с ионами калия. (См. Дефицит натрия .)
Мин. ²⁺- Ионы марганца используются в качестве стабилизатора для различных конфигураций белков. Однако чрезмерное воздействие ионов марганца связано с некоторыми нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона . ^{[ 3 ]}
мг ²⁺ – Ионы магния входят в состав хлорофилла . (См. Дефицит магния (растения) )
кл. ⁻ – неспособность транспортировать ионы хлорида у человека проявляется муковисцидозом (МВ)
СО ²⁻
₃ – панцири морских существ состоят из карбоната кальция . В крови примерно 85% углекислого газа превращается в водные ионы карбоната ( кислотный раствор ), что обеспечивает более высокую скорость транспортировки.
Ко ²⁺- ионы кобальта присутствуют в организме человека в количествах от 1 до 2 мг. ^{[ 4 ]} Кобальт наблюдается в сердце, печени, почках и селезенке и в значительно меньших количествах — в поджелудочной железе, мозге и сыворотке крови. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Кобальт является необходимым компонентом витамина B ₁₂ и основным коферментом митоза клеток . ^{[ 5 ]} Кобальт имеет решающее значение для образования аминокислот и некоторых белков для создания миелиновой оболочки в нервных клетках. ^{[ 6 ]}^{[ 3 ]} Кобальт также играет роль в создании нейротрансмиттеров , которые жизненно важны для правильного функционирования организма. ^{[ 3 ]}
PO ³⁻
₄ – аденозинтрифосфат (АТФ) – обычная молекула, хранящая энергию в доступной форме. Кость – это фосфат кальция .
Фе ²⁺/Фе ³⁺ – Как обнаружено в гемоглобине , основная молекула, переносящая кислород, имеет центральный ион железа.
НЕТ ⁻
₃ – источник азота в растениях для синтеза белков.

Биологические функции неорганических ионов

Ионные каналы

К ⁺ 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 клеточного уровня, многие из которых включают мышечную релаксацию, гипертонию, секрецию инсулина и т. д. ^{[ 7 ]} Некоторые примеры каналов ионов калия в биологических системах включают K- _АТФ- каналы , BK-каналы и калиевые каналы с эфиром. ^{[ 7 ]}

Уже ⁺ каналы

Натриевые ионные каналы оказывают комплексную услугу всему организму, поскольку передают деполяризующие импульсы на клеточном и внутриклеточном уровне. Это позволяет ионам натрия координировать гораздо более интенсивные процессы, такие как движение и познание. ^{[ 8 ]} Натриевые ионные каналы состоят из различных субъединиц, однако для функционирования необходима только основная субъединица. ^{[ 8 ]} Эти каналы ионов натрия состоят из четырех внутренне гомологичных доменов, каждый из которых содержит шесть трансмембранных сегментов и напоминает одну субъединицу потенциал-зависимого канала ионов калия . ^{[ 8 ]} Четыре домена складываются вместе, образуя центральную пору. ^{[ 8 ]} Эта центральная пора ионов натрия определяет селективность канала: и ионный радиус , и ионный заряд играют ключевую роль в селективности канала. ^{[ 8 ]}

кл. ⁻ каналы

Каналы хлорид-ионов отличаются от многих других ионных каналов из-за того, что они контролируются анионными ионами хлорида. Каналы ионов хлора представляют собой порообразующие мембранные белки, которые обеспечивают пассивный транспорт ионов хлора через биологические мембраны. ^{[ 9 ]} Каналы ионов хлорида включают как потенциалзависимые, так и лигандзависимые механизмы транспортировки ионов через клеточные мембраны. ^{[ 9 ]} Было обнаружено, что каналы хлорид-ионов играют решающую роль в развитии заболеваний человека: например, мутации в генах, кодирующих каналы хлорид-ионов, приводят к множеству вредных заболеваний в мышцах, почках, костях и мозге, включая муковисцидоз , остеопороз. и эпилепсия , и аналогичным образом предполагается, что их активация ответственна за прогрессирование глиомы в головном мозге и рост малярийного паразита в эритроцитах. ^{[ 9 ]} В настоящее время каналы хлорид-ионов до конца не изучены, и необходимы дополнительные исследования.

См. также

Ссылки

^ «Неорганические ионы» . РСК.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Брей, Тэмми М.; Беттгер, Уильям Дж. (1 января 1990 г.). «Физиологическая роль цинка как антиоксиданта». Свободнорадикальная биология и медицина . 8 (3): 281–291. дои : 10.1016/0891-5849(90)90076-У . ISSN 0891-5849 . ПМИД 2187766 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Леви, Барри С.; Нассетта, Уильям Дж. (1 апреля 2003 г.). «Неврологические эффекты марганца на человека: обзор». Международный журнал гигиены труда и окружающей среды . 9 (2): 153–163. дои : 10.1179/oeh.2003.9.2.153 . ISSN 1077-3525 . ПМИД 12848244 . S2CID 46339844 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Батталья, Валентина; Компаньоне, Алессандра; Бандино, Андреа; Брагадин, Маркантонио; Росси, Карло Альберто; Дзанетти, Филиппо; Коломбатто, Себастьяно; Грилло, Мария Анжелика; Тонинелло, Антонио (март 2009 г.). «Кобальт вызывает окислительный стресс в изолированных митохондриях печени, ответственный за переход проницаемости и внутренний апоптоз в первичных культурах гепатоцитов» (PDF) . Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 41 (3): 586–594. doi : 10.1016/j.biocel.2008.07.012 . hdl : 10278/33504 . ПМИД 18708157 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Карович, Ольга; Тонаццини, Илария; Ребола, Нельсон; Эдстрем, Эрик; Лёвдал, Сесилия; Фредхольм, Бертиль Б.; Даре, Элизабетта (март 2007 г.). «Токсическое действие кобальта в первичных культурах мышиных астроцитов». Биохимическая фармакология . 73 (5): 694–708. дои : 10.1016/j.bcp.2006.11.008 . ПМИД 17169330 .
^ Ортега, Ричард; Брессон, Кэрол; Фрайсс, Орельен; Зандер, Кэролайн; Девес, Гийом; Гомберт, Клементина; Табарант, Мишель; Блюэ, Пьер; Сезнец, Эрве (10 июля 2009 г.). «Распределение кобальта в клетках кератиноцитов указывает на ядерное и перинуклеарное накопление и взаимодействие с гомеостазом магния и цинка». Письма по токсикологии . 188 (1): 26–32. дои : 10.1016/j.toxlet.2009.02.024 . ISSN 0378-4274 . ПМИД 19433266 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Хот, Маркус; Флокерци, Вейт; Штюмер, Вальтер; Пардо, Луис А.; Монхе, Франциско; Суков, Арнт; Завар, Кристиан; Мери, Лоуренс; Нимейер, Барбара А. (1 июля 2001 г.). «Ионные каналы в здоровье и болезнях: 83-я Международная конференция Фонда Берингер Ингельхайм в Титизее» . Отчеты ЭМБО . 2 (7): 568–573. doi : 10.1093/embo-reports/kve145 . ISSN 1469-221X . ПМЦ 1083959 . ПМИД 11463739 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Марбан, Эдуардо; Ямагиси, Тосио; Томаселли, Гордон Ф. (1998). «Структура и функции потенциалзависимых натриевых каналов» . Журнал физиологии . 508 (3): 647–657. дои : 10.1111/j.1469-7793.1998.647bp.x . ISSN 1469-7793 . ПМК 2230911 . ПМИД 9518722 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Гупта, Сатья П.; Каур, Прит К. (2011), Гупта, Сатья Пракаш (редактор), «Хлорид-ионные каналы: структура, функции и блокаторы», Ионные каналы и их ингибиторы , Springer Berlin Heidelberg, стр. 309–339, doi : 10.1007 /978-3-642-19922-6_11 , ISBN 9783642199226

[1] «Неорганические ионы» . РСК.

[:0-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Брей, Тэмми М.; Беттгер, Уильям Дж. (1 января 1990 г.). «Физиологическая роль цинка как антиоксиданта». Свободнорадикальная биология и медицина . 8 (3): 281–291. дои : 10.1016/0891-5849(90)90076-У . ISSN 0891-5849 . ПМИД 2187766 .

[:1-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с Леви, Барри С.; Нассетта, Уильям Дж. (1 апреля 2003 г.). «Неврологические эффекты марганца на человека: обзор». Международный журнал гигиены труда и окружающей среды . 9 (2): 153–163. дои : 10.1179/oeh.2003.9.2.153 . ISSN 1077-3525 . ПМИД 12848244 . S2CID 46339844 .

[:2-4] Перейти обратно: ^а ^б Батталья, Валентина; Компаньоне, Алессандра; Бандино, Андреа; Брагадин, Маркантонио; Росси, Карло Альберто; Дзанетти, Филиппо; Коломбатто, Себастьяно; Грилло, Мария Анжелика; Тонинелло, Антонио (март 2009 г.). «Кобальт вызывает окислительный стресс в изолированных митохондриях печени, ответственный за переход проницаемости и внутренний апоптоз в первичных культурах гепатоцитов» (PDF) . Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 41 (3): 586–594. doi : 10.1016/j.biocel.2008.07.012 . hdl : 10278/33504 . ПМИД 18708157 .

[:3-5] Перейти обратно: ^а ^б Карович, Ольга; Тонаццини, Илария; Ребола, Нельсон; Эдстрем, Эрик; Лёвдал, Сесилия; Фредхольм, Бертиль Б.; Даре, Элизабетта (март 2007 г.). «Токсическое действие кобальта в первичных культурах мышиных астроцитов». Биохимическая фармакология . 73 (5): 694–708. дои : 10.1016/j.bcp.2006.11.008 . ПМИД 17169330 .

[6] Ортега, Ричард; Брессон, Кэрол; Фрайсс, Орельен; Зандер, Кэролайн; Девес, Гийом; Гомберт, Клементина; Табарант, Мишель; Блюэ, Пьер; Сезнец, Эрве (10 июля 2009 г.). «Распределение кобальта в клетках кератиноцитов указывает на ядерное и перинуклеарное накопление и взаимодействие с гомеостазом магния и цинка». Письма по токсикологии . 188 (1): 26–32. дои : 10.1016/j.toxlet.2009.02.024 . ISSN 0378-4274 . ПМИД 19433266 .

[:4-7] Перейти обратно: ^а ^б Хот, Маркус; Флокерци, Вейт; Штюмер, Вальтер; Пардо, Луис А.; Монхе, Франциско; Суков, Арнт; Завар, Кристиан; Мери, Лоуренс; Нимейер, Барбара А. (1 июля 2001 г.). «Ионные каналы в здоровье и болезнях: 83-я Международная конференция Фонда Берингер Ингельхайм в Титизее» . Отчеты ЭМБО . 2 (7): 568–573. doi : 10.1093/embo-reports/kve145 . ISSN 1469-221X . ПМЦ 1083959 . ПМИД 11463739 .

[:5-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Марбан, Эдуардо; Ямагиси, Тосио; Томаселли, Гордон Ф. (1998). «Структура и функции потенциалзависимых натриевых каналов» . Журнал физиологии . 508 (3): 647–657. дои : 10.1111/j.1469-7793.1998.647bp.x . ISSN 1469-7793 . ПМК 2230911 . ПМИД 9518722 .

[:6-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с Гупта, Сатья П.; Каур, Прит К. (2011), Гупта, Сатья Пракаш (редактор), «Хлорид-ионные каналы: структура, функции и блокаторы», Ионные каналы и их ингибиторы , Springer Berlin Heidelberg, стр. 309–339, doi : 10.1007 /978-3-642-19922-6_11 , ISBN 9783642199226

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]