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OBJETIVOS

OBJETIVOS

Después de estudiar este capítulo, usted deberá ser capaz de:

  • Explicar por qué los metales de transición esenciales se conocen a menudo como micronutrientes.

  • Comprender la importancia de la multivalencia en la capacidad de los metales de transición para participar en el transporte de electrones y las reacciones de oxidación-reducción.

  • Comprender cómo los ácidos de Lewis y Bronsted-Lowry son diferentes.

  • Definir el término complejo cuando se refiere a los iones metálicos.

  • Dar una razón de por qué el zinc es un grupo prostético común en enzimas que catalizan reacciones hidrolíticas.

  • Enumerar cuatro beneficios obtenidos incorporando metales de transición en complejos organometálicos in vivo.

  • Citar ejemplos de la capacidad de un metal de transición dado para funcionar como un portador de electrones en una proteína, un portador de oxígeno en otra, y un catalizador redox en otra más.

  • Explicar cómo la posesión de múltiples iones metálicos permite que las metaloenzimas citocromo oxidasa y nitrogenasa catalicen la reducción de oxígeno molecular y nitrógeno, respectivamente.

  • Describir dos mecanismos por los cuales los niveles excesivos de metales de transición pueden ser dañinos para los organismos vivos.

  • Proporcionar una definición operacional del término “metal pesado” y enumerar tres estrategias para tratar el envenenamiento agudo por metales pesados.

  • Describir los procesos mediante los cuales se absorben Fe, Co, Cu y Mo en el tracto gastrointestinal humano.

  • Describir el papel metabólico de la sulfito oxidasa y la patología de la deficiencia de sulfito oxidasa.

  • Describir la función de los motivos del dedo de zinc y brindar un ejemplo de su papel en el metabolismo de los iones metálicos.

IMPORTANCIA BIOMÉDICA

El mantenimiento de la salud y la vitalidad humana requieren la ingestión de distintos niveles de numerosos elementos inorgánicos, entre ellos los metales de transición hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn), cobalto (Co), cobre (Cu), níquel (Ni), molibdeno (Mo), vanadio (V) y cromo (Cr). En general, los metales de transición son secuestrados en complejos organometálicos dentro de nuestros cuerpos, permitiendo que sus propiedades sean controladas y dirigidas donde sea necesario, y se minimiza su propensión a estimular la generación de especies de oxígeno reactivas nocivas. Los metales de transición son componentes clave de numerosas enzimas y proteínas de transporte de electrones, así como las proteínas de transporte de oxígeno hemoglobina y hemocianina. Los motivos del dedo de zinc proporcionan los dominios de unión al DNA para muchos factores de transcripción, mientras que los conjuntos de Fe-S se encuentran en muchas de las enzimas que participan en la replicación y reparación del DNA. Las deficiencias nutricionales o genéticamente inducidas por estos metales están asociadas con una variedad de condiciones patológicas que incluyen anemia perniciosa (Fe), enfermedad de Menkes (Cu) y deficiencia de sulfito oxidasa (Mo). Cuando se ingieren en grandes cantidades, la mayoría de los metales pesados, incluyendo varios de los metales de transición esenciales desde el punto de vista nutricional, son muy tóxicos y casi todos son potencialmente cancerígenos.

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