Metabolismo | minerais e cofactores
English: Metabolism

Minerais e cofactores

Estrutura da hemoglobina (PDB 1GZX). As subunidades da proteínas encontram-se coloridas a vermelho e azul, encontrando-se os grupos hemo a verde.

Cerca de 99% da massa dos mamíferos é constituída pelos elementos carbono, azoto, hidrogénio, oxigénio, cálcio, magnésio, sódio, potássio, cloro e enxofre.[26] Destes, são considerados "inorgânicos" os metais, o enxofre e o cloro. Enquanto que alguns dos elementos inorgânicos são abundantes em sistemas vivos (como o sódio e o potássio), outros encontram-se em quantidades vestigiais. Os compostos orgânicos (proteínas, lípidos, glícidos) contêm a maioria do carbono e azoto; a maioria do oxigénio e hidrogénio encontra-se sob a forma de água.[26]

Os elementos inorgânicos mais abundantes actuam como electrólitos. Os iões mais importantes são o sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto, fosfato e o ião orgânico bicarbonato. A existência de gradientes iónicos através de membranas celulares mantém a pressão osmótica e o pH.[27] Os iões são também vitais para nervos e músculos, pois os potenciais de acção usados nestes tecidos são produzidos através da troca de electrólitos entre o fluido extracelular e o citoplasma.[28] Os electrólitos entram e saem das células através de proteínas transmembranares denominadas canais iónicos. Por exemplo, a contracção muscular depende do movimento de cálcio, sódio e potássio através de canais iónicos na membrana celular e túbulos-T.[29]

Os metais de transição são normalmente elementos vestigiais em organismos, sendo o zinco e o ferro os mais abundantes.[30][31] Estes metais são usados por algumas proteínas como cofactores e são essenciais para a actividade de metaloenzimas como a catalase e proteínas de transporte de dioxigénio como a hemoglobina.[32] Tais metais actuam como cofactores quer estando ligados directamente à cadeia polipeptídica, quer estejam integrados em moléculas orgânicas complexas que por sua vez se encontram ligadas à cadeia polipeptídica. Os cofactores sofrem modificações durante a catálise enzimática mas voltam sempre ao seu estado inicial no fim de um ciclo catalítico. Os metais de transição são absorvidos pelos organismos usando transportadores específicos e ligam-se a proteínas de armazenamento como a ferritina e a metalotioneína quando não é necessária a sua disponibilidade para intervir no metabolismo.[33][34]