Hierro y Oxígeno: La vida es pura Bioinorgánica

ACTIVITATS FORMATIVES DE
DOCTORAT‐2012 BIOINORGÀNICA
CURS “BIOINORGÀNICA: UNA ÀREA EN CONSTANT EXPANSIÓ”
23‐25 Abril, 2012
Prof. José Manuel Domínguez-Vera
Catedràtic de Química Inorgànica
Universidad de Granada
Hierro y Oxígeno: La vida es pura
Bioinorgánica
La atmósfera primitiva no contenía O2. Todo el O2 de la atmósfera actual es de origen biológico,
procedente de los organismos fotosintéticos. Aunque la vida empezó hace unos 3.600 millones de
años, hasta hace unos 2.500 millones la atmósfera no fue oxidante. Probablemente la mayoría de los
organismos vivos murieron consecuencia de este “autoenvenenamiento”, mientras que algunos
pudieron sobrevivir en microambientes libres de O2 y han llegado a nuestros días como organismos
anaeróbicos. Los que sobrevivieron tuvieron que ser capaces de desarrollar toda una maquinaria
química capaz de solucionar dos problemas cruciales en el “nuevo” ambiente oxidante: controlar el uso
de O2 como fuente de energía y ser capaces de captar Fe(III), más insoluble e inaccesible que en su
forma reducida Fe(II) primitiva.
Los organismos superiores consumen grandes cantidades de O2 para ser utilizado como oxidante
metabólico y producir energía. Paradójicamente, el O2 podría oxidar a la mayoría de las biomoléculas
que forman los organismos vivos de no ser por la cinética tan lenta de estas combustiones. En el
control de la reactividad/inercia del O2, las metaloproteínas y en particular aquéllas de hierro, juegan
un papel crucial.
El hierro es de hecho un metal esencial para la vida. No hay prácticamente formas de vida sin la
presencia de hierro. Es el metal involucrado en un mayor número de funciones, la mayoría de ellas
cruciales para el organismo: síntesis de ADN, respiración, transporte y almacenamiento de O2, etc. Al
igual que en el caso del O2, los organismos vivos requieren controlar la reactividad/inercia del hierro,
puesto que aunque se trata de un elemento esencial, se hace letal cuando se encuentra en exceso.
Curiosamente en este control es ahora el O2 quien juega un papel determinante.
La primera pregunta que se aborda en este tema es “¿por qué el Fe?, ¿por qué la naturaleza elige
este metal para llevar a cabo el mayor y más importante número de funciones? La segunda, ¿cómo los
organismos vivos han evolucionado para ser capaces de captar, transportar y almacenar este metal
esencial para la vida?
Todos estos procesos químicos caen dentro de lo que es la Química Bioinorgánica, alcanzando un
grado de perfección extraordinario tanto por la plasticidad de las reacciones como por su eficacia.
de
DOCTORAT
en QUÍMICA
Dilluns 23 d’Abril, 10:00h
Sala de Graus
Facultat de Ciències i Biociències