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Metais Alcalinos e Alcalinos Terrosos: suas funções nas células
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Amanda Cunha
METAIS ALCALINOS E ALCALINOS TERROSOS:
suas funções celulares
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
QMC5124 – QUÍMICA BIOINORGÂNICA
2Introdução
Metais essenciais: Na, K, Mg,
Ca
Metais não-essenciais: Ba
Metais indiferentes: Rb, Cs, Sr
3Introdução
Falta: redução da síntese de proteínasExcesso: desequilíbrio na bomba Na/K
Na+
Falta: Fraqueza muscular/fadigaK+
Falta: enfraquecimento dos ossosExcesso: calcificação das cartilagens/coagulação
Ca+2
Mg+2Falta: paralisia muscular
4Funções
Sódio e Potássio:
• contrabalancear as cargas negativas associadas a
grupos funcionais em proteínas.
• manter a pressão osmótica dentro das células
5Funções
Sem a função reguladora do sódio e do
potássio, a quantidade de água no interior
das células fatalmente passaria para a
corrente sanguínea causando o colapso
celular!
6Funções
Como o sódio causa Hipertensão:
• Para evitar a desidratação
celular pelo excesso de sódio na
corrente sanguínea, o organismo
passa a enviar mais água para
as células.
• O aumento do volume de água
consequentemente aumenta a
pressão das artérias, e então...
8Funções
Bomba de Na/K:
• Potencial elétrico intracelular: ↓[Na+] [K+]↑
• Difusão: canais iônicos da membrana
Por que o transporte é realizado contra os
gradientes de concentração intracelular???
9Funções
Transporte Ativo:
10
Funções
Transporte Ativo: hidrólise do ATP
ATP → ADP + Pi
11
Funções
Proteínas sinalizadoras de cálcio:
Mudam com facilidade sua conformação
dependendo da ligação do metal com um ou mais
sítios ativos.
Ca2+
• Lábil
• Força de ligação intermediária
• Esfera de coordenação grande e flexível
12
Funções
Proteínas sinalizadoras de
cálcio:
Calmodulin: ao se ligarem 4 íons
Ca2+ a proteína muda sua
conformação para uma forma mais
reconhecível para muitas enzimas.
Troponin C: a ligação com Ca2+ é
responsável por todos os
movimentos musculares.
13
Funções
Enzimas de magnésio:
• Sinalização celular: Mg-ATP é substrato em
quinases, que são comandadas pela calmodulin.
Rubisco (ribulose 1,5-bisfosofato carboxilase):
• Enzima mais abundante na biosfera. Produção de
biomassa por organismos fotossintéticos.
• Metal: boa acidez de Lewis e ligação fraca,
considerável abundância.