Funciones biológicas de los iones
IONES
Sodio (Na+) y Potasio
(K+): están ampliamente distribuidos en los organismos.
Están íntimamente relacionados en sus funciones y de su proporción depende el
mantenimiento de constantes fisiológicas vitales, tales como la presión
osmótica, el equilibrio electrolítico, etc... Contribuyen a proporcionar
el medio iónico apropiado para diversas reacciones enzimáticas, regulan el
potencial de membrana e intervienen en la conducción del impulso nervioso y la
contracción muscular.
El sodio forma parte de las
secreciones digestivas e interviene a nivel intestinal en la absorción activa
de numerosos nutrientes. Se halla en el medio extracelular.
El potasio es esencial para el
automatismo cardíaco, la actividad de enzimas relacionadas con la síntesis
proteica y para evitar la desagregación de los ribosomas. La pérdida de
potasio causa hipotonía, hiporreflexia, alteración de la conducción del impulso
nervioso y puede llevar a la muerte por paro cardíaco. El potasio del organismo es sobretodo intracelular a diferencia del
sodio que es extracelular.
Calcio (Ca2+): el organismo humano adulto
contiene entre 850 y 1500 gr. El 99 % está localizado en el tejido óseo
formando con el fósforo un complejo llamado hidroxipatita. El 1% restante
está en fluidos y tejidos, es el llamado calcio soluble es esencial para
regular las funciones fisiológicas como la irritabilidad neuromuscular, el
automatismo cardíaco, la contracción muscular, y la coagulación sanguínea.
El calcio que está en los huesos
está en equilibrio dinámico con el plasmático mediante un proceso continuo de
formación y resorción ósea.
El pico de máxima densidad ósea
depende de la ingesta de calcio durante la etapa de crecimiento y condiciona la
pérdida posterior, con el consiguiente deterioro de la resistencia y el aumento
de riesgo de fracturas (osteoporosis).
Magnesio (Mg2+): el magnesio se localiza en el
esqueleto y en los tejidos blandos. Es un catión fundamentalmente
intracelular, que interviene en más de 300 reacciones enzimáticas relacionadas
con el metabolismo energético y proteico como ser la formación de AMP cíclico,
transporte a través de membrana, transmisión del código genético, etc. En
los vegetales forma parte de la molécula de clorofila. También interviene
en la transmisión del impulso nervioso, ayuda a mantener la integridad del
sistema nervioso central. Su carencia produce irritación nerviosa,
convulsiones y en casos extremos la muerte.
Hierro (Fe2+ ; Fe3+):
El hierro
es un mineral esencial para el metabolismo energético y oxidativo. Se
encuentra en todas las células, estableciéndose dos compartimentos: funcional y
de reserva. El funcional comprende al hierro del anillo central del grupo
hemo que forma parte de proteínas que intervienen en el transporte y almacenamiento
del oxígeno (hemoglobina y mioglobina), también forma parte de enzimas como los
citocromos y las peroxidasas. El de reserva se sitúa en el hígado, bazo, médula
ósea, está unido a proteínas (ferritina y hemosiderina). No se encuentra libre
en el plasma, sino que circula unido a una proteína, la transferrina.
El hierro es necesario para el
normal funcionamiento de los mecanismos de defensa del organismo a nivel
celular, humoral y secretorio, por lo tanto su deficiencia produce un aumento a
la susceptibilidad a las infecciones. La deficiencia de hierro se caracteriza
por astenia, anorexia, fatiga, y deterioro del rendimiento físico.
Zinc (Zn2+): Es esencial para la actividad de
más de 70 enzimas, ya sea porque forma parte de su molécula o porque lo
requieren como cofactor. Se lo relaciona con la utilización de energía,
la síntesis de proteínas y la protección oxidativa.
Cobre (Cu+; Cu2+):
forma
parte de distintas enzimas que intervienen en reacciones oxidativas
relacionadas con el metabolismo del hierro, de los aminoácidos precursores de
neurotransmisores, Es necesario para la
síntesis de elastina, proteína fibrosa de la matriz extracelular.
Yodo (I-): el 80% se localiza en la glándula
tiroides, siendo indispensable para la síntesis de las hormonas tiroides, la
tetraiodotironina (tiroxina- T4 y la triiodotironina (T3). Las hormonas
tiroides son esenciales para el desarrollo normal y su deficiencia causa
retardo del crecimiento, alteraciones permanentes en el sistema nervioso y
disminución del coeficiente intelectual.
Fosfato (PO4)3-:
Se
encuentra en el tejido óseo, formando la hidroxiapatita... Aproximadamente un
15 % se halla presente en fluidos y tejidos blandos, puesto que todas las
células lo contienen como fosfatos orgánicos o inorgánicos. Formando parte de
compuestos orgánicos, podemos mencionar a los nucleótidos trifosfatados,
fosfolípidos de membrana, ácidos nucleicos etc. Como fosfato inorgánico cumple
una función estructural, en el tejido óseo y además se encuentra en los fluidos
contribuyendo a mantener la capacidad buffer
Cloruro (Cl-): es un regulador de la presión
osmótica y junto con los protones forma parte del jugo gástrico, producido por
las células parietales de las glándulas corpofúndicas de estómago.
Azufre: integra
diversas moléculas orgánicas como polisacáridos complejos y aminoácidos
(cisteína, cistina, metionina, etc.).
Manganeso
(Mn2+): actúa activando importantes
enzimas. Su carencia afecta el crecimiento del esqueleto, la actividad muscular
y la reproducción.
Flúor (F-): es importante para la formación
del hueso y de los dientes. Su exceso tiene efecto desfavorable pues inhibe
algunas enzimas. Inhibe el crecimiento y la actividad tiroidea. En
intoxicaciones crónicas es frecuente la aparición de bocio.
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