Las sales minerales. Importancia biológica

En todos los seres vivos, animales y vegetales, se encuentran siempre determinadas cantidades de sales minerales que se pueden presentar precipitadas, disueltas o asociadas a sustancias orgánicas, y en cada caso cumplen una función esencial y específica.

Las sales minerales son moléculas inorgánicas que en los seres vivos pueden aparecer precipitadas formando estructuras sólidas que suelen cumplir funciones de protección y sostén.  Los crustáceos y los moluscos presentan caparazones de carbonato cálcico (CaCO₃), en las diatomeas son de sílice (SiO₂). El esqueleto interno de los vertebrados presenta una parte mineral formada por la asociación de varios componentes minerales, sobre todo carbonato y fosfato cálcico [Ca₃(PO₄)₂]. Además, el esmalte de los dientes presenta fluoruro cálcico (CaF₂).

Las sales minerales también aparecen disueltas en agua disociadas en sus iones correspondientes, que son los responsables de su actividad biológica. Los principales iones son:

• cationes: Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ y amonio (NH₄⁺);
• aniones: Cl^-, fosfatos (PO₄^3-, PO₄H^2-, PO₄H₂^-), sulfato (SO₄^2-), nitrato (NO₃^-)  y carbonatos (CO₃^2-, CO₃H^-).

Estos iones mantienen un grado de salinidad constante dentro del organismo, y ayudan a mantener también constante su pH. 

Un tercer grupo de sustancias minerales se encuentran asociadas a sustancias orgánicas, pueden hallarse unidas a proteínas u otras biomoléculas. Algunos iones como Mn²⁺, Cu²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, etc., son esenciales para el desarrollo de la actividad catalítica de ciertas enzimas. El ión ferroso-férrico forma parte del grupo hemo de la hemoglobina y mioglobina, proteínas encargadas del transporte de oxígeno.

pH: Los líquidos biológicos a pesar de estar constituidos básicamente por agua no varían apenas su H⁺, es decir su pH (pH = -log H⁺, por la adición de ácidos o bases. Esto se debe a que estos líquidos contienen sales minerales que pueden ionizarse en mayor o menor grado dando lugar a H⁺ o a OH^- que contrarrestan el efecto de los ácidos o bases añadidos. Este efecto se denomina efecto tampón y a las disoluciones se las llama disoluciones tampón o amortiguadoras.

Las sales minerales no aportan energía pero cumplen numerosas funciones en los organismos entre las que  podemos destacar:

• Forman estructuras esqueléticas de sostén o protección como las sales de calcio, fósforo, magnesio y fluor.
• Mantienen un grado de salinidad en el medio interno que contribuye al mantenimiento del equilibrio osmótico.
• Constituyen soluciones amortiguadoras o tampón, para impedir la variación del pH interno. Así el sistema tampón bicarbonato mantiene el pH de los líquidos extracelulares como la sangre, debido al equilibrio que se mantiene entre la disociación del ácido carbónico (H₂CO₃) en bicarbonato (HCO₃^--) y protones (H⁺) por una parte , y en CO₂ y H₂O por otra.

El sistema funciona de manera que si en un momento dado hay un exceso de H⁺ en el plasma éstos se unen al ión HCO₃^--, la reacción se desplaza hacia la derecha dando H₂CO₃ que se descompone rápidamente en CO₂ y H₂O que son eliminados como productos de desecho a través de los pulmones y la orina. Si por el contrario disminuye la concentración de H⁺ el equilibrio se desplaza a la izquierda por lo que se necesita CO₂  que se toma del exterior.

La regulación del pH de las células y de los fluidos corporales es de importancia primordial en todos los aspectos del metabolismo y de la función celular ya que las proteínas ejercen su función a un pH determinado; pequeños cambios en el mismo implican la pérdida de su función que pueden producir daños irreparables en el organismo.

• También tienen funciones específicas como por ejemplo: el ión ferroso (Fe²⁺)  necesario para la correcta función de la hemoglobina, el yodo (I) para la función de la hormona tiroidea y el magnesio (Mg²⁺) está presente en la clorofila.

• Intervienen en la transmisión del impulso nervioso (Na⁺ y K⁺), y la contracción muscular (Ca²⁺).

Grupo hemo: se encuentra principalmente unido a cadenas polipeptídicas de la hemoglobina en los eritrocitos. Su función principal es la de almacenar y transportar oxígeno molecular de los pulmones hacia los tejidos y dióxido de carbono desde los tejidos periféricos hacia los pulmones. Los grupos hemo son los responsables del color rojo de la sangre.

T4, tetrayodotironina o tiroxina La tiroxina, también llamada tetrayodotironina (T4), es una importante hormona tiroidea compuesta por la unión de aminoácidos que presentan yodo en su molécula. Su función es estimular el metabolismo de los hidratos de carbono y grasas, activando el consumo de oxígeno, así como la degradación de proteínas dentro de la célula. La tiroides sintetiza esta hormona combinando yodo con el aminoácido tirosina.

Estructura de las clorofilas a, b y d.