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¿La clorofila es viva o no viva?

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¿La clorofila es viva o no viva, y después de hervir el agua de un extracto de clorofila todavía viviría, ya que aún mantendría sus propiedades después de volver a agregar líquido a la clorofila seca?

Gracias por cualquier ayuda.


La clorofila es orgánica, no viva, que es una forma elegante de decir que contiene carbono. En cuanto a su pregunta sobre la ebullición, depende de si el calor de la ebullición interrumpirá o no los enlaces químicos y destruirá la molécula. Según Wikipedia, la clorofila a se derretirá a alrededor de 117 ° C (asumiré que la clorofila b es similar), que es más alta que el punto de ebullición del agua, por lo que si la temperatura se mantiene estrictamente, la sustancia química debe permanecer intacta.


Clasificación del Reino de los organismos vivos

En biología, los reinos son los grupos taxonómicos más altos de organismos vivos. Los biólogos desde la época de Aristóteles (384-322 a. C.) han dividido el mundo viviente en dos reinos, las plantas y los animales.

La palabra & # 8220plant & # 8221 sugiere pastos, arbustos, arbustos, enredaderas, trepadoras, enredaderas y árboles y & # 8220animal & # 8221 sugiere gatos, perros, leones, tigres, pájaros, ranas y peces.

Pensar más a fondo trae a la mente formas tales como helechos, musgos, hongos y scrums de estanque (algas), bastante diferentes pero reconocibles como & # 8220plants & # 8221 e insectos, langostas, almejas, gusanos y caracoles que son definitivamente animales.

Pero si alguna vez has tenido el placer de escalar la orilla rocosa de la costa del mar, mirando los organismos que se adhieren a las rocas o viven en un charco de marea, sin duda has encontrado algunas cosas que eran difíciles de reconocer como animales y plantas. Los organismos unicelulares visibles bajo el microscopio no pueden asignarse fácilmente al reino vegetal o animal.

El biólogo alemán Earnst Haeckel (1866) en su libro Generelle Morphologie der Organismen sugirió un sistema de tres reinos (Protista, Plantae y Animalia). En el tercer reino Protista agrupó todos los organismos unicelulares que son intermedios en muchos aspectos entre plantas y animales. Herbert Copeland (1956) ha sugerido el establecimiento de un cuarto reino, originalmente llamado Mycota pero luego denominado Monera, para incluir a los procariotas como las bacterias y las algas verdiazules, que tienen muchas características es común.

Tienen un sistema de membrana única sin núcleo y orgánulos subcelulares delimitados por membranas como las mitocondrias o los cloroplastos. Todos los demás organismos son eucariotas que tienen una estructura más compleja con un núcleo y otros orgánulos divididos por membranas intracelulares. R. H. Whittaker (1969) reconoció un reino adicional para los hongos. El sistema de cinco reinos resultante sugerido por él ha recibido amplia aceptación. Sin embargo, puede que este no sea el final de la historia. Algunos científicos han propuesto que los organismos se dividan en aún más (pueden ser hasta 8) reinos.

Actualmente la mayoría de los biólogos reconocen seis reinos: dos reinos procariotas (Archaebacteria y Bacteria), un gran reino eucariota unicelular (Protista) y tres reinos eucariotas multicelulares (Fungi, Plantae y Animalia). Los virus no están incluidos en ninguno de los 5 reinos actuales & # 8211 principalmente debido a sus muchas características inertes (por ejemplo, los virus no son células).

[Tenga en cuenta que las equivalencias en esta tabla no son perfectas. Por ejemplo, Haeckel colocó las algas rojas (Haeckel & # 8217s Florideae modern Floridiophyceae) y las algas verdeazuladas (Haeckel & # 8217s Archephyta modern Cyanobacteria) en su Plantae, pero en las clasificaciones modernas se las considera protistas y bacterias respectivamente. Sin embargo, a pesar de este y otros fallos de equivalencia, la tabla ofrece una simplificación útil]

Clasificación de dos reinos:

En su Systema Naturae, publicado por primera vez en 1735, Carolus Linnaeus distinguió dos reinos de los seres vivos: Animalia para animales y Plantae (Vegetabilia) para plantas. Clasificó todos los organismos vivos en dos reinos & # 8211 sobre la base de la nutrición y la locomoción (movilidad).

Linneo colocó protozoos unicelulares y animales multicelulares (metazoos) bajo el reino animal debido a su cuerpo compacto, nutrición holozoica (ingestión de alimentos) y locomoción. Todos los demás organismos se agruparon en el reino vegetal debido a su inmovilidad, apariencia dispersa y modo de nutrición autótrofo. Así, el reino vegetal tradicional comprendía bacterias, algas, plantas y hongos.

Deméritos o limitaciones:

(a) El sistema de clasificación de dos reinos no indicó ninguna relación evolutiva entre plantas y animales.

(b) Agrupó a los procariotas (bacterias, BGA) con otros eucariotas.

(c) También agrupó organismos unicelulares y multicelulares.

(d) Este sistema no distinguió los hongos heterótrofos y las plantas verdes autótrofas.

(e) Los organismos duales como Euglena y los líquenes no cayeron en ninguno de los reinos.

(f) El moho del limo, un tipo de hongo, no puede agruparse en hongos ni en plantas. Esto se debe a que no tienen paredes y son holozoicas en la etapa vegetativa, pero desarrollan una pared celular en la etapa reproductiva.

(g) No mencionó algunos organismos acelulares como virus y viroides.

II. Clasificación de los cinco reinos:

R.H. Whittaker (1969), un taxónomo estadounidense, clasificó todos los organismos en cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animal.

Usó los siguientes criterios para la clasificación:

(i) Complejidad de la estructura celular

(ii) Complejidad de la organización del cuerpo

(iv) Estilo de vida (función ecológica) y

(v) Relación filogenética.

1. Monera (Reino de los procariotas):

(a) Los miembros de este reino son procariotas microscópicos.

(b) Los moneranos son en su mayoría unicelulares. Pero algunos son miceliales, filamentosos (por ejemplo, Nostoc) o coloniales.

(c) Las células son procariotas con un sistema u organización de envoltura.

(d) Pared celular generalmente presente (excepto Mycoplasma) que está compuesta de peptidoglicano o mureína.

(e) Núcleo verdadero y otros orgánulos delimitados por membranas ausentes.

(f) El material genético es un ADN desnudo circular (sin proteínas histonas) que se encuentra enrollado cerca del centro de la célula llamada nucleoide.

(g) Más de un gen estructural (cistrones) dispuestos juntos y regulados en unidades llamadas operones.

(h) Ribosomas tipo 70s. (Tipo 30S + 50S)

(i) Citoesqueleto (microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios) ausente.

(j) Los flagelos, si están presentes, consisten en proteínas flagelantes.

(k) La nutrición puede ser autótrofa (fotoautótrofa o quimioautótrofa). Saprotrófico, parasitario o simbiótico.

(l) La reproducción se produce principalmente por fisión binaria. Reproducción sexual (formación de gametos) ausente. En algunos casos se produce una recombinación genética.

(m) Son los descomponedores y mineralizadores importantes y ayudan en el reciclaje de nutrientes en la biosfera.

(n) La mayoría se encuentran en el fondo del océano profundo, desiertos cálidos, aguas termales e incluso dentro de otros organismos.

Monera incluye arqueabacterias, bacterias, cianobacterias (BGA) y actinomicetos filamentosos.

2. Protista (Reino de eucariotas unicelulares):

(a) Los miembros son eucariotas unicelulares y coloniales.

(b) La mayoría de ellos son acuáticos y constituyen plancton.

(c) Su cuerpo celular eucariota contiene orgánulos celulares delimitados por membranas como núcleo, mitocondrias, retículo endoplásmico y complejo de Golgi, etc.

(d) Pueden tener cilios o flagelos para sus movimientos que muestran arreglos de microtúbulos 9 + 2.

(e) Sobre la base de la nutrición, los protistas se agrupan como: (a) Protistas fotosintéticos (algas protistan) como diatomeas, dinoflagelados y euglenoides. Se les conoce como fitoplancton. (b) Protistas consumidores-descomponedores (mohos de lodo) y (c) Protistas depredadores (protozoos).

(f) Están presentes los modos de reproducción tanto asexual como sexual.

3. Hongos (Reino de los descomponedores multicelulares):

(a) Los miembros son achlorophyllus, talofitos eucariotas portadores de esporas.

(b) Incluye levaduras unicelulares y formas miceliales multicelulares, pero no mohos limosos.

(c) Pared celular compuesta de quitina (celulosa fúngica), un carbohidrato que contiene nitrógeno.

(d) Su modo de nutrición es saprobiótico o parasitario. También pueden vivir como simbiontes en asociación con algas como líquenes y con raíces de plantas superiores como micorrizas.

(e) Ayudan en la descomposición de la materia orgánica y ayudan en el reciclaje de minerales.

(f) La reproducción vegetativa tiene lugar por fragmentación, fisión y brotación.

(g) La reproducción asexual tiene lugar por esporas móviles (zoosporas) o esporas inmóviles (condia, oidia, aplanosporas o clamidosporas).

(h) La reproducción sexual ocurre por oosporas, ascosporas y basidiosporas. La reproducción sexual implica tres pasos: (a) Plasmogamia (fusión de protoplasma entre gametos móviles o inmóviles, (b) cariogamia (fusión de dos núcleos) y (c) Meiosis en cigoto que produce esporas haploides.

Los hongos incluyen Phycomycetes (por ejemplo, Mucor, Rhizopus, Albugo, etc.), Ascomycetes (por ejemplo, Sacbaromyces, Penicillium, Aspergillus, Claviceps, Neurospora, etc.), Basidiomycetes (por ejemplo, Agaricus, Hongos Ustilago, Smuts y Puccinia, hongos de la roya), Deuteromycetes.

4. Plantae (Reino de Productores Multicelulares):

1. Sus miembros son organismos multicelulares, eucariotas, que contienen clorofila. Algunos son parásitos (por ejemplo, Cuscuta) o parcialmente heterótrofos, como las plantas insectívoras (por ejemplo, bladderwort, Venus fly trap, Sun few, Pitcher Plant, etc.)

2. Sus células son eucariotas con plastidios y pared celular compuesta de celulosa.

3. El ciclo de vida exhibe alternancia entre el esporofito diploide y el gametofito haploide. Este fenómeno se llama alternancia de generación.

Plantae incluye algas verdes, algas pardas, algas rojas, briofitas, pteridofitas, gimnospermas y angiospermas.

5. Animalia (Reino de consumidores multicelulares):

1. Los miembros son consumidores heterótrofos multicelulares eucariotas.

2. Las células carecen de paredes celulares. Contienen glucógeno o grasa como alimento de reserva.

3. La organización puede ser a nivel celular (porifera), nivel de tejido (colenterados), nivel de órgano (Platelmintos y Nemathelmintos) y nivel de sistema de órganos (Anélidos, Artrópodos, Moluscos, Equinodermos y Cordados).

4. La simetría puede ser radial, birradial, bilateral o asimétrica.

5. Sobre la base del número de capas germinales en la gástrula embrionaria, los animales son diploblásticos y triploblásticos.

6. En base a la presencia de ausencia de celoma (cavidad corporal), los animales son celornados, pseudocelomatos o acoelomados.

Méritos y deméritos de Five Kingdom:

1. El reino animalia se vuelve más homogéneo con la separación de los protozoos.

2. Kingdom plantae también se vuelve más homogéneo con la exclusión de bacterias, hongos y algunas formas de algas unicelulares.

3. La separación de los procariotas en un reino separado & # 8211 Monera se espera durante mucho tiempo.

4. La separación de los hongos de las plantas es un paso inteligente.

5. La separación de formas intermedias o de transición de eucariotas unicelulares en reino & # 8211 Protista está bien pensada. Para que los reinos vegetal y animal se vuelvan más sistemáticos.

6. Trae nuestras relaciones filogenéticas en el mundo viviente.

1. Los reinos Monera y Protista siguen siendo heterogéneos porque ambos incluyen formas autótrofas y heterótrofas y algunas con o sin pared celular.

2. La filgenia en los organismos inferiores no se refleja completamente.

3. Los moldes de limo no encajan en el reino protista.

4. Las algas rojas y pardas no están relacionadas con otros miembros del reino plantae.

5. Los virus no se han incluido en este sistema de clasificación.

III. Clasificación de Seis Reinos y Tres Dominios

En los años alrededor de 1980 se hizo hincapié en la filogenia y en la redefinición de los reinos para que fueran monofiléticos. Los Animalia, Plantae y Fungi generalmente se redujeron a grupos centrales de formas estrechamente relacionadas, y los demás se arrojaron al Protista. Basado en estudios de ARNr, Carl Woese dividió a los procariotas en dos reinos, llamados eubacterias y arqueobacterias.

Estos sistemas de seis reinos se han convertido en estándar en muchas obras. En 1990, Carl Woese propuso que Eubacteria, Archaebacteria y Eukarvota representan tres líneas primarias de descendencia y, en consecuencia, las promovió a dominios, nombrándolas Bacteria, Archaea y Eukarya. Esta clasificación de tres dominios ha recibido críticas notables, pero en general ha desplazado al antiguo sistema de dos imperios como una forma de organizar reinos juntos.

Estado de las bacterias:

Inicialmente las bacterias fueron consideradas como animales primitivos por algunos, plantas primitivas por otros y unos pocos las consideraron como hongos primitivos. Pero, ahora, las bacterias se consideran los organismos procariotas más simples que evolucionaron hace unos 3.500 millones de años y se trataron únicamente bajo el Reino-Monera. Sobre la base de la homología molecular del ARN 16S, los monerans se dividen en dos grupos principales: las arqueobacterias y las eubacterias.

Caracteres vegetales de las bacterias:

(2) Algunas células bacterianas se unen para formar algas como un filamento simple.

(3) Las bacterias absorben los alimentos del medio en forma de savia (solución) a través de su superficie general.

(4) Algunas bacterias, como las plantas verdes, tienen la capacidad de asimilar carbono (fotosíntesis) y formar alimentos orgánicos.

(5) Las bacterias también sintetizan algunas enzimas y vitaminas.

Caracteres de bacterias similares a hongos:

(1) La pared celular contiene N-acetilglucosamina (NAG).

(3) La nutrición es parasitaria o saprofita.

(4) Se reproducen por fisión. Por lo tanto, relacionado con los hongos de fisión.

Caracteres animales de las bacterias:

(2) Ausencia de vacuola verdadera.

(3) Nutrición heterótrofa.

(4) El alimento de reserva es el glucógeno.

(5) Motilidad a través de flagelos.

Estado biológico de los virus:

El estado de los virus es incierto y muy debatible, ya que exhiben características tanto de no vivos como de vivos. Como los virus son metabólicamente inertes fuera de las células huésped, no pueden considerarse organismos. Pueden cristalizarse, pero no pueden reducirse al estado de sustancias químicas, porque tienen la capacidad de multiplicarse e infectar las células vivas. Por lo tanto, Andre Lwoff, premio Nobel y ex director del Pasture Research Institute, dijo una vez que & # 8220A virus es un virus & # 8221, lo que significa que tienen naturaleza viva y no viva en lugar de ser una de las dos.

Vivir propiedades:

1. Tienen material genético portador de caracteres hereditarios.

2. Pueden multiplicarse solo dentro de la célula huésped viva.

4. Responden a estímulos externos como calor, químicos, radiación UV, etc.

5. Son parásitos estrictamente obligados.

Propiedades muertas:

1. Pueden cristalizarse.

2. Carecen de protoplasma y organización celular.

3. Ausencia de respiración y metabolismo.

4. Dispositivo de almacenamiento o utilización de energía ausente.

5. No se pueden cultivar en un medio de cultivo no vivo.

6. Carecen de relación evolutiva o filogenética.

Debido a su naturaleza acelular, los virus no están incluidos en ninguno de los cinco reinos de Whittaker. Sin embargo, en 1962, Lowff, Home y Tourneir propusieron el sistema LHT que fue adoptado por el Comité Internacional de Taxonomía de virus (ICTV). El sistema LHT agrupó todos los virus bajo un filo separado & # 8216Vira & # 8217 y se dividió en forma de jerarquía de Linneo.


Comparación de seres vivos y no vivos

Las diversas cosas que componen nuestro mundo se clasifican ampliamente en dos categorías, vivientes y no vivientes. En este artículo de BiologyWise, comparemos y contrastaremos las diferencias entre estas dos categorías, en detalle.

Las diversas cosas que componen nuestro mundo se clasifican ampliamente en dos categorías, vivientes y no vivientes. En este artículo de BiologyWise, vamos a comparar y contrastar las diferencias entre estas dos categorías, en detalle.

En la escuela, a todos nos enseñaron la diferencia entre seres vivos y no vivos. Todo lo que podía moverse, hablar y mostrar emociones era algo vivo y algo que era estable, inerte o que no hablaba era algo sin vida, esta fue la diferencia básica que mis padres y maestros me enseñaron cuando era niño. Era tan fácil diferenciar las cosas como vivas y no vivas con estos criterios de diferenciación. Pero incluso entonces tenía algo de confusión en la mente de un río que fluye, tiene que estar vivo porque se mueve y también hace ruido. Las plantas, nunca dicen nada ni se mueven, ¿no son seres no vivos?

¿Te gustaría escribir para nosotros? Bueno, estamos buscando buenos escritores que quieran correr la voz. Ponte en contacto con nosotros y hablamos.

Entonces, ¿realmente tenemos el conocimiento adecuado para poder distinguir estas dos categorías? Porque, nuevamente tengo algunas preguntas sin respuesta en mi mente. El virus destructivo invisible, ¿qué es, un ser vivo o un ser no vivo? Una persona en coma debido a una lesión grave en la cabeza se conoce como cerebro & # 8216dead & # 8217, entonces, ¿cómo se puede llamar a la persona & # 8216living & # 8217? La comparación entre seres vivos y no vivos no es fácil como parece a primera vista. Por lo tanto, en mi búsqueda por comprender las pequeñas diferencias entre estas dos categorías, he resumido las diferencias que clasifican una cosa como viva o no viva.

Punto de comparación Explicación
Respiración La respiración, que es el proceso de respirar, es el criterio clave que separa a un ser vivo de un ser no vivo. El proceso de respiración es el mismo en casi todos los seres vivos, que generalmente toma oxígeno y exhala dióxido de carbono. Los seres humanos y la mayoría de los demás mamíferos obtienen oxígeno a través de los pulmones. Algunos animales acuáticos como los peces toman oxígeno a través de sus branquias. Hay algunos animales que respiran por la piel. Pero el proceso de respiración es ligeramente diferente en las plantas, en lugar de tomar oxígeno, toman dióxido de carbono y exhalan oxígeno. El punto final es que la respiración es un proceso clave de supervivencia, ya sea para cualquier ser vivo.
Procesos de la vida Casi todos los seres vivos exhiben procesos vitales como el metabolismo, la homeostasis y las mutaciones genéticas. Hay muchos procesos complejos que tienen lugar en el cuerpo de un organismo vivo. Por otro lado, los seres no vivos no se someten a estos procesos de vida. Todos los organismos vivos tienen la capacidad de reproducirse y dar a luz organismos de su tipo.
Respuesta a los estímulos Los seres vivos muestran respuesta a los estímulos. Los seres humanos, las plantas, los peces y los animales, todos responden a los cambios en el entorno. Los seres no vivos, por otro lado, nunca mostrarían respuesta a los estímulos.
Muerte Los seres vivos siguen un ciclo de vida que progresa a medida que nacen, crecen y mueren. La muerte es imperativa para cualquier ser vivo, los seres no vivos nunca tendrían que enfrentarse a la muerte. Pueden ser destruidos debido a calamidades naturales o algunas acciones, pero nunca mueren.
Composición Las células son los componentes básicos de todos los organismos vivos. Las plantas y los animales están hechos de innumerables células.Las células son esenciales para realizar los procesos básicos de la vida. Hay una serie de procesos que experimentan los organismos vivos. Los seres no vivos, por otro lado, carecen de procesos químicos y están compuestos de materia que no sufre ningún cambio químico por sí sola.

Como discutimos anteriormente, existe confusión para distinguir ciertas entidades como vivas o no vivas. Debo mencionar que ha habido opiniones variadas para clasificar estas entidades. Busquemos & # 8217s qué opina la ciencia sobre estas dos categorías & # 8230

Virus: ¿vivo o no vivo?

Mucha gente considera que los virus están vivos. La razón por la que la gente tiene esta opinión es que hay muchos virus que causan enfermedades y, por lo tanto, causan destrucción. Pero este entendimiento es incorrecto. Los virus en realidad son seres no vivos. No pueden hacer nada por sí mismos y necesitan la ayuda de las células del cuerpo de un organismo vivo para multiplicarse y causar la destrucción. El virus que causa la destrucción se vuelve inútil si no tiene anfitrión.

Una persona con muerte cerebral

La ciencia sostiene la opinión de que una persona con muerte cerebral (si todo el cerebro está muerto) en realidad ha muerto porque la incapacidad del cerebro para funcionar también obstaculiza la respiración y otras funciones corporales en el organismo que caracterizan la vida. Una persona con muerte cerebral tampoco muestra otras características comunes de la vida, como la respuesta a los estímulos. Los grupos religiosos y ciertas personas encuentran esta opinión de la ciencia bastante difícil de aceptar, y todavía hay un debate para caracterizar a una persona con muerte cerebral como muerta o viva.

Todos estos conceptos, aunque aparentemente sencillos, son difíciles de comprender. Con suerte, estos conceptos le han ayudado a comprender los conceptos complejos de seres vivos y no vivos.

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Todos los seres vivos tienen rasgos comunes, independientemente de las plantas y los animales. Desplácese hacia abajo en este artículo para saber más sobre estas características de los seres vivos.

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Los niveles de organización de los seres vivos incluyen células, tejidos, órganos, sistemas de órganos y organismos. Este artículo brinda detalles de estos niveles y otros hechos relacionados.


Cloroplastos de cerca

Dentro de los cloroplastos hay pilas especiales de estructuras en forma de panqueque llamadas tilacoides (en griego, tilakos = saco o bolsa). Los tilacoides tienen una membrana externa que rodea un área interna llamada luz. Las reacciones dependientes de la luz ocurren dentro del tilacoide.

Nuestras células tienen mitocondrias (en griego mitos = hilo y khondrion = pequeño gránulo), nuestras estructuras productoras de energía. No tenemos cloroplastos. Las plantas tienen tanto mitocondrias como cloroplastos.

Este modelo de cloroplasto muestra los tilacoides apilados. El espacio dentro de un tilacoide se llama lumen. Imagen vía Guillermo Estefani (artinaid.com).

Tanto las mitocondrias como los cloroplastos convierten una forma de energía en otra forma que las células pueden utilizar. ¿Cómo obtuvieron las plantas los cloroplastos? ¡Los cloroplastos alguna vez fueron bacterias de vida libre! Los cloroplastos entraron en una relación simbiótica (en griego syn = juntos y bios = vida) con otra célula, lo que eventualmente condujo a las células vegetales que tenemos hoy.


Contenido

Un equilibrio de magnesio es vital para el bienestar de todos los organismos. El magnesio es un ion relativamente abundante en la corteza y el manto de la Tierra y está altamente biodisponible en la hidrosfera. Esta disponibilidad, en combinación con una química útil y muy inusual, puede haber llevado a su utilización en la evolución como ión para señalización, activación enzimática y catálisis. Sin embargo, la naturaleza inusual del magnesio iónico también ha llevado a un desafío importante en el uso del ión en sistemas biológicos. Las membranas biológicas son impermeables al magnesio (y otros iones), por lo que las proteínas de transporte deben facilitar el flujo de magnesio, tanto dentro como fuera de las células y los compartimentos intracelulares.

La clorofila en las plantas convierte el agua en oxígeno como O2. La hemoglobina en animales vertebrados transporta oxígeno como O2 en la sangre. La clorofila es muy similar a la hemoglobina, excepto que el magnesio está en el centro de la molécula de clorofila y el hierro está en el centro de la molécula de hemoglobina, con otras variaciones. [6] Este proceso mantiene vivas las células vivas en la tierra y mantiene los niveles de referencia de CO2 y O2 en la atmósfera.

Salud humana Editar

La ingesta inadecuada de magnesio con frecuencia causa espasmos musculares y se ha asociado con enfermedades cardiovasculares, diabetes, presión arterial alta, trastornos de ansiedad, migrañas, osteoporosis e infarto cerebral. [7] [8] La deficiencia aguda (ver hipomagnesemia) es poco común y es más común como efecto secundario de un fármaco (como el uso crónico de alcohol o diuréticos) que por la baja ingesta de alimentos per se, pero puede ocurrir en personas que se alimentan por vía intravenosa durante largos períodos de tiempo.

El síntoma más común de una ingesta excesiva de magnesio por vía oral es la diarrea. Los suplementos a base de quelatos de aminoácidos (como glicinato, lisinato, etc.) son mucho mejor tolerados por el sistema digestivo y no tienen los efectos secundarios de los compuestos más antiguos utilizados, mientras que los suplementos dietéticos de liberación sostenida previenen la aparición de diarrea. [ cita necesaria ] Dado que los riñones de los seres humanos adultos excretan el exceso de magnesio de manera eficiente, la intoxicación oral por magnesio en adultos con función renal normal es muy rara. Los bebés, que tienen menos capacidad para excretar el exceso de magnesio incluso cuando están sanos, no deben recibir suplementos de magnesio, excepto bajo el cuidado de un médico.

Las preparaciones farmacéuticas con magnesio se utilizan para tratar afecciones que incluyen la deficiencia de magnesio y la hipomagnesemia, así como la eclampsia. [9] Estas preparaciones suelen estar en forma de sulfato o cloruro de magnesio cuando se administran por vía parenteral. El cuerpo absorbe el magnesio con una eficiencia razonable (30% a 40%) a partir de cualquier sal de magnesio soluble, como el cloruro o el citrato. El magnesio se absorbe de manera similar de las sales de Epsom, aunque el sulfato en estas sales aumenta su efecto laxante en dosis más altas. La absorción de magnesio a partir de las sales de óxidos e hidróxidos insolubles (leche de magnesia) es errática y de menor eficiencia, ya que depende de la neutralización y disolución de la sal por el ácido del estómago, que puede no ser (y generalmente no lo es) completa. .

El orotato de magnesio puede usarse como terapia adyuvante en pacientes con un tratamiento óptimo para la insuficiencia cardíaca congestiva grave, aumentando la tasa de supervivencia y mejorando los síntomas clínicos y la calidad de vida del paciente. [10]

Conducción nerviosa Editar

El magnesio puede afectar la relajación muscular a través de una acción directa sobre las membranas celulares. Los iones Mg 2+ cierran ciertos tipos de canales de calcio, que conducen iones de calcio cargados positivamente hacia las neuronas. Con un exceso de magnesio, se bloquearán más canales y disminuirá la actividad de las células nerviosas. [11] [12]

Hipertensión Editar

El sulfato de magnesio intravenoso se usa para tratar la preeclampsia. [13] Para otros casos de hipertensión no relacionada con el embarazo, un metanálisis de 22 ensayos clínicos con rangos de dosis de 120 a 973 mg / día y una dosis media de 410 mg, concluyó que la suplementación con magnesio tuvo un efecto pequeño pero estadísticamente significativo, reduciendo presión arterial sistólica de 3 a 4 mm Hg y presión arterial diastólica de 2 a 3 mm Hg. El efecto fue mayor cuando la dosis fue superior a 370 mg / día. [14]

Diabetes y tolerancia a la glucosa Editar

Una mayor ingesta dietética de magnesio corresponde a una menor incidencia de diabetes. [15] Para las personas con diabetes o con alto riesgo de diabetes, los suplementos de magnesio reducen la glucosa en ayunas. [dieciséis]

El Instituto de Medicina de EE. UU. (IOM) actualizó los Requisitos promedio estimados (EAR) y las asignaciones dietéticas recomendadas (RDA) de magnesio en 1997. Si no hay información suficiente para establecer EAR y RDA, en su lugar se utiliza una estimación designada como ingesta adecuada (IA) . Las TAE actuales para el magnesio para mujeres y hombres de 31 años en adelante son 265 mg / día y 350 mg / día, respectivamente. Las dosis diarias recomendadas son 320 y 420 mg / día. Las RDA son más altas que las EAR para identificar los montos que cubrirán a las personas con requisitos superiores al promedio. La dosis diaria recomendada para el embarazo es de 350 a 400 mg / día, según la edad de la mujer. La dosis diaria recomendada para la lactancia varía de 310 a 360 mg / día por la misma razón. Para los niños de 1 a 13 años, la dosis diaria recomendada aumenta con la edad de 65 a 200 mg / día. En cuanto a la seguridad, el IOM también establece niveles máximos de ingesta tolerable (UL) de vitaminas y minerales cuando la evidencia es suficiente. En el caso del magnesio, el UL se establece en 350 mg / día. El UL es específico para el magnesio consumido como suplemento dietético, la razón es que demasiado magnesio consumido a la vez puede causar diarrea. La UL no se aplica al magnesio de origen alimentario. En conjunto, las EAR, RDA y UL se denominan ingestas dietéticas de referencia. [17]

Referencia Ingesta diaria de magnesio [18]
La edad Masculino Mujer El embarazo Lactancia
Desde el nacimiento hasta los 6 meses 30 mg * 30 mg *
7-12 meses 75 mg * 75 mg *
1-3 años 80 magnesio 80 magnesio
4-8 años 130 magnesio 130 magnesio
9-13 años 240 magnesio 240 magnesio
14-18 años 410 magnesio 360 magnesio 400 magnesio 360 magnesio
19-30 años 400 magnesio 310 magnesio 350 magnesio 310 magnesio
31 a 50 años 420 magnesio 320 magnesio 360 magnesio 320 magnesio
51+ años 420 magnesio 320 magnesio

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) se refiere al conjunto colectivo de información como Valores de Referencia Dietéticos, con Ingesta de Referencia de la Población (PRI) en lugar de RDA, y Requisito Promedio en lugar de EAR. AI y UL definieron lo mismo que en Estados Unidos. Para mujeres y hombres mayores de 18 años, los IA se establecen en 300 y 350 mg / día, respectivamente. Los IA para el embarazo y la lactancia también son de 300 mg / día. Para los niños de 1 a 17 años, los IA aumentan con la edad de 170 a 250 mg / día. Estas IA son más bajas que las RDA de EE. UU. [19] La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria revisó la misma pregunta de seguridad y estableció su UL en 250 mg / día, más bajo que el valor de EE. UU. [20] El UL de magnesio es único porque es más bajo que algunas de las RDA. Se aplica a la ingesta de un agente farmacológico o suplemento dietético únicamente, y no incluye la ingesta de alimentos y agua.

Para fines de etiquetado de alimentos y suplementos dietéticos de EE. UU., La cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario (% DV). Para fines de etiquetado de magnesio, el 100% del valor diario fue de 400 mg, pero a partir del 27 de mayo de 2016, se revisó a 420 mg para que esté de acuerdo con la RDA. [21] [22] Se exigió el cumplimiento de las regulaciones de etiquetado actualizadas antes del 1 de enero de 2020, para los fabricantes con $ 10 millones o más en ventas anuales de alimentos, y antes del 1 de enero de 2021, para los fabricantes con menos de $ 10 millones en ventas anuales de alimentos. [23] [24] [25] Durante los primeros seis meses posteriores a la fecha de cumplimiento del 1 de enero de 2020, la FDA planea trabajar en cooperación con los fabricantes para cumplir con los nuevos requisitos de la etiqueta de información nutricional y no se centrará en las acciones de cumplimiento con respecto a estos requisitos durante ese tiempo. [23] Se proporciona una tabla de los valores diarios de adultos nuevos y antiguos en la ingesta diaria de referencia.

Los vegetales verdes como la espinaca proporcionan magnesio debido a la abundancia de moléculas de clorofila, que contienen el ion. Las nueces (especialmente nueces de Brasil, anacardos y almendras), semillas (por ejemplo, semillas de calabaza), chocolate amargo, soja tostada, salvado y algunos granos integrales también son buenas fuentes de magnesio. [26]

Aunque muchos alimentos contienen magnesio, generalmente se encuentra en niveles bajos. Como ocurre con la mayoría de los nutrientes, es poco probable que las necesidades diarias de magnesio se satisfagan con una porción de un solo alimento. Comer una amplia variedad de frutas, verduras y cereales ayudará a garantizar una ingesta adecuada de magnesio. [ cita necesaria ]

Debido a que el magnesio se disuelve fácilmente en agua, los alimentos refinados, que a menudo se procesan o cocinan en agua y se secan, en general, son fuentes pobres del nutriente. Por ejemplo, el pan de trigo integral tiene el doble de magnesio que el pan blanco porque el germen y el salvado ricos en magnesio se eliminan cuando se procesa la harina blanca. La tabla de fuentes alimenticias de magnesio sugiere muchas fuentes dietéticas de magnesio. [ cita necesaria ]

El agua "dura" también puede proporcionar magnesio, pero el agua "blanda" contiene menos iones. Las encuestas dietéticas no evalúan la ingesta de magnesio del agua, lo que puede llevar a subestimar la ingesta total de magnesio y su variabilidad.

Demasiado magnesio puede dificultar que el cuerpo absorba el calcio. [ cita necesaria ] La insuficiencia de magnesio puede provocar hipomagnesemia como se describió anteriormente, con latidos cardíacos irregulares, presión arterial alta (un signo en los seres humanos pero no en algunos animales de experimentación como los roedores), insomnio y espasmos musculares (fasciculación). Sin embargo, como se señaló, se cree que los síntomas de bajo nivel de magnesio debido a una deficiencia dietética pura se encuentran raramente.

A continuación se muestran algunos alimentos y la cantidad de magnesio que contienen: [27]

    semillas, sin cáscara (1/4 taza) = 303 mg, (1/4 taza) = 162 mg [28] harina (1/2 taza) = 151 mg (1/4 taza) = 125 mg
  • Salvado de avena, crudo (1/2 taza) = 110 mg
  • Cacao en polvo (1/4 taza) = 107 mg (3 oz) = 103 mg (1/4 taza) = 99 mg (1/4 taza) = 89 mg
  • Harina de trigo integral (1/2 taza) = 83 mg, hervida (1/2 taza) = 79 mg, hervida (1/2 taza) = 75 mg, 70% de cacao (1 oz) = 73 mg, firme (1 / 2 taza) = 73 mg, hervido (1/2 taza) = 60 mg, cocido (1/2 taza) = 59 mg (2 cucharadas) = ​​50 mg (1/4 taza) = 46 mg, pelado (1/4 taza) = 41 mg, hervido (1/2 taza) = 39 mg, hervido (1/2 taza) = 37 mg, hervido (1/2 taza) = 36 mg, cocido (1/2 taza) = 32 mg ( 1 cucharada) = 32 mg, sin grasa (1 taza) = 27 mg, espresso (1 oz) = 24 mg (1 rebanada) = 23 mg

En animales, se ha demostrado que diferentes tipos de células mantienen diferentes concentraciones de magnesio. [29] [30] [31] [32] Parece probable que lo mismo sea cierto para las plantas. [33] [34] Esto sugiere que diferentes tipos de células pueden regular la entrada y salida de magnesio de diferentes formas en función de sus necesidades metabólicas únicas. Las concentraciones intersticiales y sistémicas de magnesio libre deben mantenerse delicadamente mediante los procesos combinados de amortiguación (unión de iones a proteínas y otras moléculas) y amortiguación (el transporte de iones a espacios de almacenamiento o extracelulares [35]).

En las plantas, y más recientemente en los animales, el magnesio ha sido reconocido como un importante ion de señalización, que activa y media muchas reacciones bioquímicas. El mejor ejemplo de esto es quizás la regulación de la fijación de carbono en los cloroplastos en el ciclo de Calvin. [36] [37]

El magnesio es muy importante en la función celular. La deficiencia del nutriente provoca la enfermedad del organismo afectado. En organismos unicelulares como bacterias y levaduras, los niveles bajos de magnesio se manifiestan en tasas de crecimiento muy reducidas. En las cepas de bacterias knockout para el transporte de magnesio, las tasas saludables se mantienen solo con la exposición a concentraciones externas muy altas del ion. [38] [39] En la levadura, la deficiencia de magnesio mitocondrial también conduce a la enfermedad. [40]

Las plantas deficientes en magnesio muestran respuestas al estrés. Los primeros signos observables de inanición y sobreexposición de magnesio en las plantas es una disminución en la tasa de fotosíntesis. Esto se debe a la posición central del ion Mg 2+ en la molécula de clorofila. Los efectos posteriores de la deficiencia de magnesio en las plantas son una reducción significativa en el crecimiento y la viabilidad reproductiva. [4] El magnesio también puede ser tóxico para las plantas, aunque esto generalmente se observa solo en condiciones de sequía. [41] [42]

En los animales, la deficiencia de magnesio (hipomagnesemia) se observa cuando la disponibilidad ambiental de magnesio es baja. En los animales rumiantes, particularmente vulnerables a la disponibilidad de magnesio en los pastos, la condición se conoce como 'tetania de los pastos'. La hipomagnesemia se identifica por una pérdida de equilibrio debido a la debilidad muscular. [43] También se han identificado en seres humanos una serie de trastornos de hipomagnesemia atribuibles genéticamente. [44] [45] [46] [47]

La sobreexposición al magnesio puede ser tóxica para las células individuales, aunque estos efectos han sido difíciles de demostrar experimentalmente. [ cita necesaria ] La hipermagnesemia, una sobreabundancia de magnesio en la sangre, generalmente es causada por la pérdida de la función renal. Los animales sanos excretan rápidamente el exceso de magnesio en la orina y las heces. [48] ​​El magnesio urinario se llama magnesuria. Las concentraciones características de magnesio en organismos modelo son: en E. coli 30-100 mM (unido), 0,01-1 mM (libre), en levadura en gemación 50 mM, en células de mamífero 10 mM (unido), 0,5 mM (libre) y en plasma sanguíneo 1 mM. [49]

El Mg 2+ es el cuarto ion metálico más abundante en las células (por moles) y el catión divalente libre más abundante; como resultado, está profundamente e intrínsecamente entretejido en el metabolismo celular. De hecho, las enzimas dependientes de Mg 2+ aparecen en prácticamente todas las vías metabólicas: con frecuencia se observa la unión específica de Mg 2+ a las membranas biológicas, el Mg 2+ también se usa como molécula de señalización y gran parte de la bioquímica de ácidos nucleicos requiere Mg 2+, incluidas todas las reacciones que requieren la liberación de energía del ATP. [50] [51] [37] En los nucleótidos, el resto de triple fosfato del compuesto se estabiliza invariablemente por asociación con Mg 2+ en todos los procesos enzimáticos.

Clorofila Editar

En los organismos fotosintéticos, el Mg 2+ tiene el papel vital adicional de ser el ion coordinador en la molécula de clorofila. Este papel fue descubierto por Richard Willstätter, quien recibió el Premio Nobel de Química 1915 por la purificación y estructura de la unión de clorofila con el sexto número de carbono.

Enzimas Editar

La química del ion Mg 2+, tal como se aplica a las enzimas, utiliza toda la gama de reacciones químicas inusuales de este ion para cumplir una serie de funciones. [50] [52] [53] [54] El Mg 2+ interactúa con sustratos, enzimas y ocasionalmente con ambos (el Mg 2+ puede formar parte del sitio activo). En general, el Mg 2+ interactúa con los sustratos a través de la coordinación de la esfera interna, estabilizando aniones o intermedios reactivos, incluyendo también la unión al ATP y activando la molécula al ataque nucleofílico. Al interactuar con enzimas y otras proteínas, el Mg 2+ puede unirse mediante la coordinación de la esfera interna o externa, para alterar la conformación de la enzima o participar en la química de la reacción catalítica. En cualquier caso, debido a que el Mg 2+ rara vez se deshidrata completamente durante la unión del ligando, puede ser una molécula de agua asociada con el Mg 2+ lo que es importante en lugar del ion en sí. La acidez de Lewis de Mg 2+ (pKa 11.4) se utiliza para permitir reacciones de hidrólisis y condensación (las más comunes son la hidrólisis de éster de fosfato y la transferencia de fosforilo) que de otra manera requerirían valores de pH muy alejados de los valores fisiológicos.

Papel esencial en la actividad biológica de ATP Editar

El ATP (trifosfato de adenosina), la principal fuente de energía en las células, debe estar unido a un ion magnesio para ser biológicamente activo. Lo que se llama ATP a menudo es en realidad Mg-ATP. [5]

Ácidos nucleicos Editar

Los ácidos nucleicos tienen una importante variedad de interacciones con el Mg 2+. La unión de Mg 2+ al ADN y al ARN estabiliza la estructura, esto se puede observar en el aumento de la temperatura de fusión (Tmetro) de ADN bicatenario en presencia de Mg 2+. [50] Además, los ribosomas contienen grandes cantidades de Mg 2+ y la estabilización proporcionada es esencial para la complejación de esta riboproteína. [55] Un gran número de enzimas implicadas en la bioquímica de los ácidos nucleicos se unen al Mg 2+ para su actividad, utilizando el ión tanto para la activación como para la catálisis. Por último, la autocatálisis de muchas ribozimas (enzimas que contienen sólo ARN) es dependiente de Mg 2+ (por ejemplo, los intrones de auto-empalme del grupo II mitocondrial de levadura [56]).

Los iones de magnesio pueden ser críticos para mantener la integridad posicional de los grupos fosfato agrupados estrechamente. Estos grupos aparecen en numerosas y distintas partes del núcleo celular y el citoplasma. Por ejemplo, los iones de Mg 2+ hexahidratados se unen en el surco principal profundo y en la boca externa de los dúplex de ácidos nucleicos en forma de A. [57]

Membranas y paredes celulares Editar

Las membranas celulares biológicas y las paredes celulares son superficies polianiónicas. Esto tiene importantes implicaciones para el transporte de iones, en particular porque se ha demostrado que diferentes membranas se unen preferentemente a diferentes iones. [50] Tanto el Mg 2+ como el Ca 2+ estabilizan regularmente las membranas mediante la reticulación de los grupos de lípidos de la cabeza carboxilados y fosforilados. Sin embargo, la membrana envolvente de E. coli También se ha demostrado que se une a Na +, K +, Mn 2+ y Fe 3+. El transporte de iones depende tanto del gradiente de concentración del ión como del potencial eléctrico (ΔΨ) a través de la membrana, que se verá afectado por la carga en la superficie de la membrana. Por ejemplo, la unión específica de Mg 2+ a la envoltura del cloroplasto se ha implicado en una pérdida de eficiencia fotosintética por el bloqueo de la absorción de K + y la subsecuente acidificación del estroma del cloroplasto. [36]

Proteínas Editar

El ion Mg 2+ tiende a unirse solo débilmente a las proteínas (Ka ≤ 10 5 [50]) y esto puede ser aprovechado por la célula para activar y desactivar la actividad enzimática mediante cambios en la concentración local de Mg 2+. Aunque la concentración de Mg 2+ citoplasmático libre es del orden de 1 mmol / L, el contenido total de Mg 2+ de las células animales es de 30 mmol / L [58] y en las plantas el contenido de células endodérmicas foliares se ha medido en valores tan alto como 100 mmol / L (Stelzer et al., 1990), muchos de los cuales almacenados en compartimentos de almacenamiento. La concentración citoplásmica de Mg 2+ libre se amortigua mediante la unión a quelantes (p. Ej., ATP), pero también, lo que es más importante, mediante el almacenamiento de Mg 2+ en compartimentos intracelulares. El transporte de Mg 2+ entre compartimentos intracelulares puede ser una parte importante de la regulación de la actividad enzimática. La interacción del Mg 2+ con las proteínas también debe considerarse para el transporte del ión a través de las membranas biológicas.

Manganeso Editar

En los sistemas biológicos, solo el manganeso (Mn 2+) es capaz de reemplazar fácilmente al Mg 2+, pero solo en un conjunto limitado de circunstancias. Mn 2+ es muy similar al Mg 2+ en términos de sus propiedades químicas, incluida la complejación de la capa interna y externa. Mn 2+ se une eficazmente al ATP y permite la hidrólisis de la molécula de energía por la mayoría de las ATPasas. Mn 2+ también puede reemplazar al Mg 2+ como ión activador de varias enzimas dependientes de Mg 2+, aunque por lo general se pierde algo de actividad enzimática. [50] A veces, tales preferencias de metales enzimáticos varían entre especies estrechamente relacionadas: por ejemplo, la enzima transcriptasa inversa de lentivirus como VIH, SIV y FIV depende típicamente de Mg 2+, mientras que la enzima análoga para otros retrovirus prefiere Mn 2+.

Importancia en la unión a fármacos Editar

Un artículo [59] que investiga la base estructural de las interacciones entre los antibióticos clínicamente relevantes y el ribosoma 50S apareció en Nature en octubre de 2001. La cristalografía de rayos X de alta resolución estableció que estos antibióticos se asocian sólo con el rRNA 23S de una subunidad ribosómica, y no las interacciones se forman con la porción de proteína de una subunidad. El artículo enfatiza que los resultados muestran "la importancia de los supuestos iones Mg 2+ para la unión de algunos fármacos".

Por isótopos radiactivos Editar

El uso de elementos trazadores radiactivos en los ensayos de absorción de iones permite el cálculo de km, Ki y Vmax y determina el cambio inicial en el contenido de iones de las células. El 28 Mg se desintegra por la emisión de una partícula beta o gamma de alta energía, que se puede medir con un contador de centelleo. Sin embargo, la vida media radiactiva de 28 Mg, el más estable de los isótopos de magnesio radiactivo, es de solo 21 horas. Esto restringe severamente los experimentos que involucran al nucleido. Además, desde 1990, ninguna instalación ha producido de forma rutinaria 28 Mg, y ahora se prevé que el precio por mCi sea de aproximadamente US $ 30.000. [60] La naturaleza química del Mg 2+ es tal que se aproxima mucho a otros pocos cationes. [61] Sin embargo, el Co 2+, Mn 2+ y Ni 2+ se han utilizado con éxito para imitar las propiedades del Mg 2+ en algunas reacciones enzimáticas, y las formas radiactivas de estos elementos se han empleado con éxito en estudios de transporte de cationes. La dificultad de utilizar la sustitución de iones metálicos en el estudio de la función enzimática es que la relación entre las actividades enzimáticas con el ión de sustitución en comparación con el original es muy difícil de determinar. [61]

Por indicadores fluorescentes Editar

Varios quelantes de cationes divalentes tienen diferentes espectros de fluorescencia en los estados unido y no unido. [62] Los quelantes del Ca 2+ están bien establecidos, tienen alta afinidad por el catión y poca interferencia de otros iones. Los quelantes de Mg 2+ se quedan atrás y el principal colorante de fluorescencia para Mg 2+ (mag-fura 2 [63]) tiene en realidad una mayor afinidad por el Ca 2+. [64] Esto limita la aplicación de este colorante a los tipos de células en las que el nivel de reposo de Ca 2+ es & lt 1 μM y no varía con las condiciones experimentales en las que se medirá el Mg 2+. Recientemente, Otten et al. (2001) han descrito el trabajo en una nueva clase de compuestos que pueden resultar más útiles, teniendo afinidades de unión significativamente mejores para el Mg 2+. [65] El uso de tintes fluorescentes se limita a medir el Mg 2+ libre. Si la concentración de iones es amortiguada por la célula mediante quelación o eliminación a los compartimentos subcelulares, la tasa de absorción medida dará solo valores mínimos de km y Vmax.

Por electrofisiología Editar

Primero, se pueden usar microelectrodos específicos de iones para medir la concentración interna de iones libres de células y orgánulos. Las principales ventajas son que se pueden realizar lecturas a partir de células durante períodos de tiempo relativamente largos y que, a diferencia de los tintes, se añade a las células muy poca capacidad adicional de amortiguación de iones. [66]

En segundo lugar, la técnica de pinza de voltaje de dos electrodos permite la medición directa del flujo de iones a través de la membrana de una celda. [67] La ​​membrana se mantiene a un potencial eléctrico y se mide la corriente de respuesta. Todos los iones que atraviesan la membrana contribuyen a la corriente medida.

En tercer lugar, la técnica de pinzamiento de parche utiliza secciones aisladas de membranas naturales o artificiales de la misma manera que el pinzamiento de voltaje, pero sin los efectos secundarios de un sistema celular. En condiciones ideales, se puede cuantificar la conductancia de canales individuales. Esta metodología proporciona la medida más directa de la acción de los canales iónicos. [67]

Por espectroscopia de absorción Editar

La espectroscopia de absorción atómica de llama (AAS) determina el contenido total de magnesio de una muestra biológica. [62] Este método es destructivo. Las muestras biológicas deben descomponerse en ácidos concentrados para evitar obstruir el aparato de nebulización fina. Más allá de esto, la única limitación es que las muestras deben estar en un volumen de aproximadamente 2 ml y en un rango de concentración de 0,1 a 0,4 μmol / L para una precisión óptima. Como esta técnica no puede distinguir entre el Mg 2+ ya presente en la célula y el absorbido durante el experimento, solo se puede cuantificar el contenido no absorbido.

El plasma acoplado inductivamente (ICP) que utiliza modificaciones de espectrometría de masas (MS) o espectroscopía de emisión atómica (AES) también permite la determinación del contenido total de iones de muestras biológicas. [68] Estas técnicas son más sensibles que los AAS de llama y son capaces de medir las cantidades de múltiples iones simultáneamente. Sin embargo, también son significativamente más caras.

Las propiedades químicas y bioquímicas del Mg 2+ presentan al sistema celular un desafío significativo al transportar el ión a través de las membranas biológicas. El dogma del transporte de iones establece que el transportador reconoce el ión y luego elimina progresivamente el agua de hidratación, eliminando la mayor parte o la totalidad del agua en un poro selectivo antes de liberar el ión en el lado opuesto de la membrana. [69] Debido a las propiedades del Mg 2+, gran cambio de volumen de iones hidratados a iones desnudos, alta energía de hidratación y muy baja tasa de intercambio de ligandos en la esfera de coordinación interna, estos pasos son probablemente más difíciles que para la mayoría de los otros iones. Hasta la fecha, solo se ha demostrado que la proteína ZntA de Paramecium es un canal de Mg 2+. [70] Los mecanismos del transporte de Mg 2+ por las proteínas restantes están comenzando a descubrirse con la primera estructura tridimensional de un complejo de transporte de Mg 2+ que se resolvió en 2004. [71]

La capa de hidratación del ion Mg 2+ tiene una capa interna muy unida de seis moléculas de agua y una segunda capa relativamente unida que contiene de 12 a 14 moléculas de agua (Markham et al., 2002). Por tanto, se presume que el reconocimiento del ión Mg 2+ requiere algún mecanismo para interactuar inicialmente con la capa de hidratación de Mg 2+, seguido de un reconocimiento / unión directa del ión a la proteína. [60] Debido a la fuerza de la complejación de la esfera interna entre Mg 2+ y cualquier ligando, múltiples interacciones simultáneas con la proteína de transporte a este nivel podrían retardar significativamente el ion en el poro de transporte. Por lo tanto, es posible que gran parte del agua de hidratación se retenga durante el transporte, lo que permite una coordinación de la esfera exterior más débil (pero aún específica).

A pesar de la dificultad mecanicista, el Mg 2+ debe transportarse a través de las membranas, y se ha descrito un gran número de flujos de Mg 2+ a través de las membranas de una variedad de sistemas. [72] Sin embargo, solo una pequeña selección de transportadores de Mg 2+ se ha caracterizado a nivel molecular.

Bloqueo del canal iónico del ligando Editar

Los iones de magnesio (Mg 2+) en la biología celular suelen ser en casi todos los sentidos opuestos a los iones de Ca 2+, porque también son bivalentes, pero tienen una mayor electronegatividad y, por lo tanto, ejercen una mayor atracción sobre las moléculas de agua, impidiendo el paso a través del canal (aunque el magnesio en sí es más pequeño). Por lo tanto, los iones de Mg 2+ bloquean los canales de Ca 2+ como los (canales NMDA) y se ha demostrado que afectan los canales de unión gap formando sinapsis eléctricas.

Las secciones anteriores han tratado en detalle los aspectos químicos y bioquímicos del Mg 2+ y su transporte a través de las membranas celulares. Esta sección aplicará este conocimiento a aspectos de la fisiología vegetal completa, en un intento de mostrar cómo estos procesos interactúan con el entorno más amplio y complejo del organismo multicelular.

Interacciones y requerimientos nutricionales Editar

El Mg 2+ es esencial para el crecimiento de las plantas y está presente en plantas superiores en cantidades del orden de 80 μmol g -1 de peso seco. [4] Las cantidades de Mg 2+ varían en diferentes partes de la planta y dependen del estado nutricional. En épocas de abundancia, el exceso de Mg 2+ puede almacenarse en las células vasculares (Stelzer et al., 1990 [34] y en épocas de inanición, el Mg 2+ se redistribuye, en muchas plantas, de las hojas más viejas a las más nuevas. [4] [73]

El Mg 2+ se absorbe en las plantas a través de las raíces. Las interacciones con otros cationes en la rizosfera pueden tener un efecto significativo sobre la captación del ión. (Kurvits y Kirkby, 1980 [74] La estructura de las paredes de las células de la raíz es muy permeable al agua y a los iones, y por lo tanto la captación de iones en las células de la raíz puede ocurren en cualquier lugar, desde los pelos de la raíz hasta las células ubicadas casi en el centro de la raíz (limitado solo por la franja de Casparian). Las paredes y membranas de las células vegetales llevan una gran cantidad de cargas negativas, y las interacciones de los cationes con estas cargas es clave para la la captación de cationes por las células de la raíz permite un efecto de concentración local. [75] El Mg 2+ se une relativamente débilmente a estas cargas y puede ser desplazado por otros cationes, impidiendo la captación y provocando deficiencia en la planta.

Dentro de las células vegetales individuales, los requisitos de Mg 2+ son en gran medida los mismos que para toda la vida celular. El Mg 2+ se usa para estabilizar membranas, es vital para la utilización de ATP, está ampliamente involucrado en la bioquímica de ácidos nucleicos y es un cofactor para muchas enzimas (incluido el ribosoma). Además, el Mg 2+ es el ion coordinador en la molécula de clorofila. Es la compartimentación intracelular de Mg 2+ en las células vegetales lo que conduce a una complejidad adicional. Cuatro compartimentos dentro de la célula vegetal han informado interacciones con Mg 2+. Inicialmente, el Mg 2+ ingresará a la célula en el citoplasma (mediante un sistema aún no identificado), pero las concentraciones de Mg 2+ libre en este compartimento están estrechamente reguladas a niveles relativamente bajos (≈2 mmol / L) y, por lo tanto, cualquier exceso de Mg 2 + se exporta rápidamente o se almacena en el segundo compartimento intracelular, la vacuola. [76] El requisito de Mg 2+ en las mitocondrias se ha demostrado en la levadura [77] y parece muy probable que se aplique lo mismo en las plantas. Los cloroplastos también requieren cantidades significativas de Mg 2+ interno y bajas concentraciones de Mg 2+ citoplásmico. [78] [79] Además, parece probable que los otros orgánulos subcelulares (por ejemplo, Golgi, retículo endoplásmico, etc.) también requieran Mg 2+.

Distribución de iones de magnesio dentro de la planta Editar

Una vez en el espacio citoplásmico de las células de la raíz, el Mg 2+, junto con los otros cationes, probablemente se transporta radialmente hacia la estela y el tejido vascular. [80] Desde las células que rodean el xilema, los iones se liberan o bombean al xilema y se transportan a través de la planta. En el caso del Mg 2+, que es muy móvil tanto en el xilema como en el floema, [81] los iones se transportarán a la parte superior de la planta y volverán a descender en un ciclo continuo de reposición. Por lo tanto, la captación y liberación de las células vasculares es probablemente una parte clave de la homeostasis del Mg 2+ de toda la planta. La Figura 1 muestra cuán pocos procesos se han conectado a sus mecanismos moleculares (solo la captación vacuolar se ha asociado con una proteína de transporte, AtMHX).

El diagrama muestra un esquema de una planta y los supuestos procesos de transporte de Mg 2+ en la raíz y la hoja, donde el Mg 2+ se carga y descarga de los tejidos vasculares. [4] El Mg 2+ se absorbe en el espacio de la pared celular de la raíz (1) e interactúa con las cargas negativas asociadas con las paredes y membranas celulares. El Mg 2+ puede ser absorbido por las células inmediatamente (vía simplástica) o puede viajar hasta la banda de Casparian (4) antes de ser absorbido por las células (vía apoplástica 2). La concentración de Mg 2+ en las células de la raíz probablemente se amortigua mediante el almacenamiento en las vacuolas de las células de la raíz (3). Tenga en cuenta que las células en la punta de la raíz no contienen vacuolas. Una vez en el citoplasma de la célula de la raíz, el Mg 2+ viaja hacia el centro de la raíz por los plasmodesmos, donde se carga en el xilema (5) para su transporte a las partes superiores de la planta. Cuando el Mg 2+ llega a las hojas, se descarga del xilema a las células (6) y nuevamente se amortigua en vacuolas (7). Se desconoce si el ciclo de Mg 2+ en el floema ocurre a través de células generales en la hoja (8) o directamente desde el xilema al floema a través de células de transferencia (9). El Mg 2+ puede regresar a las raíces en la savia del floema.

Cuando un ion Mg 2+ ha sido absorbido por una célula que lo requiere para procesos metabólicos, generalmente se asume que el ion permanece en esa célula mientras la célula esté activa. [4] En las células vasculares, este no es siempre el caso en tiempos de abundancia, el Mg 2+ se almacena en la vacuola, no participa en los procesos metabólicos cotidianos de la célula (Stelzer et al., 1990) y se publica cuando se necesita. Pero para la mayoría de las células es la muerte por senescencia o lesión lo que libera Mg 2+ y muchos de los otros componentes iónicos, reciclándolos en partes sanas de la planta. Además, cuando el Mg 2+ en el medio ambiente es limitante, algunas especies pueden movilizar Mg 2+ de los tejidos más viejos. [73] Estos procesos implican la liberación de Mg 2+ de sus estados ligado y almacenado y su transporte de regreso al tejido vascular, donde puede distribuirse al resto de la planta. En épocas de crecimiento y desarrollo, el Mg 2+ también se removiliza dentro de la planta a medida que cambian las relaciones entre la fuente y el sumidero. [4]

La homeostasis del Mg 2+ dentro de las células vegetales individuales se mantiene mediante procesos que ocurren en la membrana plasmática y en la membrana de la vacuola (ver Figura 2). La principal fuerza impulsora de la translocación de iones en las células vegetales es ΔpH. [82] H + -ATPasas bombean iones H + contra su gradiente de concentración para mantener el diferencial de pH que se puede utilizar para el transporte de otros iones y moléculas. Los iones H + se bombean fuera del citoplasma hacia el espacio extracelular o hacia la vacuola. La entrada de Mg 2+ en las células puede ocurrir a través de una de dos vías, a través de canales que usan el ΔΨ (negativo en el interior) a través de esta membrana o por simportación con iones H +. Para transportar el ion Mg 2+ a la vacuola se requiere un transportador anti-puerto Mg 2+ / H + (como AtMHX). Las H + -ATPasas dependen de Mg 2+ (unido a ATP) para su actividad, por lo que se requiere Mg 2+ para mantener su propia homeostasis.

Se muestra un esquema de una célula vegetal que incluye los cuatro compartimentos principales actualmente reconocidos como interactuando con Mg 2+. Las H + -ATPasas mantienen un ΔpH constante a través de la membrana plasmática y la membrana de la vacuola. El Mg 2+ se transporta a la vacuola utilizando la energía de ΔpH (en A. thaliana por AtMHX). El transporte de Mg 2+ al interior de las células puede utilizar el Ψ negativo o el ΔpH. El transporte de Mg 2+ a las mitocondrias probablemente usa ΔΨ como en las mitocondrias de la levadura, y es probable que los cloroplastos tomen Mg 2+ por un sistema similar. Se desconoce el mecanismo y la base molecular para la liberación de Mg 2+ de las vacuolas y de la célula. Asimismo, los cambios de concentración de Mg 2+ regulados por luz en los cloroplastos no se comprenden completamente, pero requieren el transporte de iones H + a través de la membrana tilacoide.

Magnesio, cloroplastos y fotosíntesis Editar

El Mg 2+ es el ión metálico coordinador en la molécula de clorofila, y en las plantas donde el ión tiene un alto suministro, aproximadamente el 6% del Mg 2+ total está unido a la clorofila. [4] [83] [84] El apilamiento de tilacoides es estabilizado por Mg 2+ y es importante para la eficiencia de la fotosíntesis, permitiendo que ocurran las transiciones de fase. [85]

Es probable que el Mg 2+ sea absorbido por los cloroplastos en la mayor medida durante el desarrollo inducido por la luz de proplastid a cloroplasto o de etioplast a cloroplasto. En estos momentos, la síntesis de clorofila y la biogénesis de las pilas de membranas tilacoides requieren absolutamente el catión divalente. [86] [87]

Si el Mg 2+ puede entrar y salir de los cloroplastos después de esta fase de desarrollo inicial, ha sido objeto de varios informes contradictorios. Deshaies et al. (1984) encontraron que el Mg 2+ entraba y salía de cloroplastos aislados de plantas de guisantes jóvenes, [88] pero Gupta y Berkowitz (1989) no pudieron reproducir el resultado utilizando cloroplastos de espinaca más viejos. [89] Deshaies et al. habían declarado en su artículo que los cloroplastos de guisantes más antiguos mostraban cambios menos significativos en el contenido de Mg 2+ que los utilizados para formar sus conclusiones. La proporción relativa de cloroplastos inmaduros presentes en las preparaciones puede explicar estas observaciones.

El estado metabólico del cloroplasto cambia considerablemente entre la noche y el día. Durante el día, el cloroplasto recolecta activamente la energía de la luz y la convierte en energía química. La activación de las vías metabólicas involucradas proviene de los cambios en la naturaleza química del estroma por la adición de luz. El H + se bombea fuera del estroma (tanto en el citoplasma como en la luz) lo que lleva a un pH alcalino. [90] [91] Mg 2+ (junto con K +) se libera desde la luz hacia el estroma, en un proceso de electroneutralización para equilibrar el flujo de H +. [92] [93] [94] [95] Finalmente, los grupos tiol en las enzimas se reducen por un cambio en el estado redox del estroma. [96] Ejemplos de enzimas activadas en respuesta a estos cambios son fructosa 1,6-bisfosfatasa, sedoheptulosa bisfosfatasa y ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa. [4] [53] [96] Durante el período oscuro, si estas enzimas estuvieran activas, se produciría un ciclo derrochador de productos y sustratos.

Se pueden identificar dos clases principales de enzimas que interactúan con Mg 2+ en el estroma durante la fase ligera. [53] En primer lugar, las enzimas de la vía glucolítica interactúan con mayor frecuencia con dos átomos de Mg 2+. El primer átomo actúa como modulador alostérico de la actividad de las enzimas, mientras que el segundo forma parte del sitio activo y participa directamente en la reacción catalítica. La segunda clase de enzimas incluye aquellas en las que el Mg 2+ forma complejos con di- y trifosfatos de nucleótidos (ADP y ATP), y el cambio químico implica la transferencia de fosforilo. El Mg 2+ también puede desempeñar un papel de mantenimiento estructural en estas enzimas (p. Ej., Enolasa).

Estrés de magnesio Editar

Las respuestas al estrés de las plantas se pueden observar en plantas que tienen un suministro insuficiente o excesivo de Mg 2+. Los primeros signos observables de estrés por Mg 2+ en las plantas, tanto por inanición como por toxicidad, es una depresión de la tasa de fotosíntesis, se presume debido a las fuertes relaciones entre Mg 2+ y los cloroplastos / clorofila. En los pinos, incluso antes de la aparición visible de manchas amarillentas y necróticas, la eficacia fotosintética de las agujas desciende notablemente. [73] En la deficiencia de Mg 2+, los efectos secundarios notificados incluyen inmovilidad de carbohidratos, pérdida de la transcripción del ARN y pérdida de la síntesis de proteínas. [97] Sin embargo, debido a la movilidad del Mg 2+ dentro de la planta, el fenotipo de deficiencia puede estar presente solo en las partes más viejas de la planta. Por ejemplo, en Pinus radiata hambriento de Mg 2+, uno de los primeros signos de identificación es la clorosis en las agujas de las ramas inferiores del árbol. Esto se debe a que se recuperó Mg 2+ de estos tejidos y se trasladó a agujas en crecimiento (verdes) más altas en el árbol. [73]

Un déficit de Mg 2+ puede ser causado por la falta del ion en el medio (suelo), pero más comúnmente proviene de la inhibición de su absorción. [4] El Mg 2+ se une muy débilmente a los grupos cargados negativamente en las paredes de las células de la raíz, por lo que los excesos de otros cationes como K +, NH4 +, Ca 2+ y Mn 2+ pueden impedir la absorción. (Kurvits y Kirkby, 1980 [74] En suelos ácidos, Al 3+ es un inhibidor particularmente fuerte de la absorción de Mg 2+. [98] [99] La inhibición por Al 3+ y Mn 2+ es más severo de lo que puede explicarse por un simple desplazamiento, por lo tanto, es posible que estos iones se unan directamente al sistema de absorción de Mg 2+. [4] En bacterias y levaduras, dicha unión por Mn 2+ tiene Las respuestas al estrés en la planta se desarrollan a medida que los procesos celulares se detienen debido a la falta de Mg 2+ (por ejemplo, el mantenimiento de ΔpH a través del plasma y las membranas de las vacuolas). En plantas hambrientas de Mg 2+ en condiciones de poca luz, el porcentaje de El Mg 2+ unido a la clorofila se ha registrado en un 50%. [100] Presumiblemente, este desequilibrio tiene efectos perjudiciales sobre otros procesos celulares.

El estrés por toxicidad por Mg 2+ es más difícil de desarrollar. Cuando el Mg 2+ es abundante, en general las plantas toman el ion y lo almacenan (Stelzer et al., 1990). Sin embargo, si esto va seguido de sequía, las concentraciones iónicas dentro de la célula pueden aumentar drásticamente. Las altas concentraciones citoplasmáticas de Mg 2+ bloquean un canal de K + en la membrana de la envoltura interna del cloroplasto, lo que a su vez inhibe la eliminación de iones H + del estroma del cloroplasto. Esto conduce a una acidificación del estroma que inactiva enzimas clave en la fijación de carbono, lo que conduce a la producción de radicales libres de oxígeno en el cloroplasto que luego causan daño oxidativo. [101]


Considere por qué los virus no son un organismo vivo

Los virus no son seres vivos porque los virus son conjuntos complejos de moléculas, que incluyen proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos, pero por sí solos, no pueden hacer nada hasta que ingresan a una célula viva. Sin células, el virus es incapaz de hacer nada que sea por qué no es un ser vivo.

¿Sabes que los virus son diferentes a las bacterias? Sí, los virus y las bacterias son diferentes, pero ambos nos enferman. Las bacterias son pequeñas y unicelulares, pero son organismos vivos que no dependen de una célula huésped para replicarse. Debido a estas variaciones, las infecciones bacterianas y virales se tratan de manera muy diferente. Los antibióticos solo son necesarios contra bacterias, no contra virus.

Las vías respiratorias son una de las enfermedades virales que comúnmente afectan las partes superior o inferior de su tracto respiratorio. Algunos de los ejemplos de enfermedades respiratorias son:

  • gripe
  • resfriado comun
  • infección por virus respiratorio sincitial
  • infección por adenovirus
  • infección por el virus de la parainfluenza
  • síndrome respiratorio agudo severo (SARS)

¿Qué son los seres no vivos?

Todo lo que no cumpla con los requisitos de & # 8220life & # 8221 se considera un ser no vivo, inanimado o inerte.

Objetos naturales y objetos artificiales.

Natural objetos no vivos son aquellas creadas por las fuerzas físicas y químicas de la naturaleza, tales como rocas, nubes, océanos, montañas, entre otras.

los objetos artificiales no vivos son aquellas creaciones de seres humanos, como móviles, puentes, caminos, platos y ropa.


Clasificación adicional

Con base en la información anterior, podemos categorizar con confianza a las lombrices de tierra como seres vivos, ya que llevan a cabo los siete procesos de la vida.

Ahora es posible clasificarlos más en una serie de categorías jerárquicas: reino, filo, clase, orden, familia, género y especie. La clasificación de los seres vivos en estas categorías es una forma importante para que los científicos muestren cómo los seres vivos se relacionan entre sí. La mayoría de los científicos clasifican a los seres vivos en uno de los siguientes seis reinos.

  • Bacterias son microorganismos unicelulares que no tienen membrana nuclear.
  • Protozoos son organismos unicelulares que generalmente son mucho más grandes que las bacterias. Pueden ser autótrofos o heterótrofos.
  • Cromistas son un grupo diverso de organismos similares a plantas y varían desde muy pequeños hasta muy grandes. Se encuentran en casi todos los entornos.
  • Hongos son multicelulares y dependen de la descomposición de material orgánico, ya que no pueden hacer su propia comida.
  • Plantas son multicelulares y autótrofos: utilizan la fotosíntesis para producir alimentos utilizando la luz solar.
  • Animales son multicelulares. Son heterótrofos y dependen de otros organismos para alimentarse.

¿A qué reino crees que pertenecen las lombrices de tierra?


Resumen

En la primera parte de la fotosíntesis, la reacción dependiente de la luz, las moléculas de pigmento absorben energía de la luz solar. El pigmento más común y abundante es la clorofila. a. Un fotón golpea el fotosistema II para iniciar la fotosíntesis. La energía viaja a través de la cadena de transporte de electrones, que bombea iones de hidrógeno al espacio tilacoide. Esto forma un gradiente electroquímico. Los iones fluyen a través de la ATP sintasa desde el espacio tilacoide hacia el estroma en un proceso llamado quimiosmosis para formar moléculas de ATP, que se utilizan para la formación de moléculas de azúcar en la segunda etapa de la fotosíntesis. El fotosistema I absorbe un segundo fotón, lo que da como resultado la formación de una molécula de NADPH, otro portador de energía para las reacciones del ciclo de Calvin.


Centro de información sobre micronutrientes

La clorofila es el pigmento que da a las plantas y algas su color verde. Las plantas usan clorofila para atrapar la luz necesaria para la fotosíntesis (1). La estructura básica de la clorofila es un anillo de porfirina similar al del hemo en la hemoglobina, aunque el átomo central de la clorofila es magnesio en lugar de hierro. La larga cola de hidrocarburo (fitol) unida al anillo de porfirina hace que la clorofila sea soluble en grasa e insoluble en agua. En las plantas se encuentran dos tipos diferentes de clorofila (clorofila ay clorofila b) (Figura 1). La pequeña diferencia en una de las cadenas laterales permite que cada tipo de clorofila absorba luz en longitudes de onda ligeramente diferentes. La clorofilina es una mezcla semisintética de sales de sodio y cobre derivadas de la clorofila (2, 3). Durante la síntesis de clorofilina, el átomo de magnesio en el centro del anillo se reemplaza con cobre y se pierde la cola de fitol. A diferencia de la clorofila natural, la clorofilina es soluble en agua. Aunque el contenido de diferentes mezclas de clorofilina puede variar, dos compuestos que se encuentran comúnmente en las mezclas comerciales de clorofilina son la clorina de cobre trisódica e6 y cloruro de cobre disódico e4 (Figura 2).

Metabolismo y biodisponibilidad

Se sabe poco sobre la biodisponibilidad y el metabolismo de la clorofila o clorofilina. La falta de toxicidad atribuida a la clorofilina llevó a pensar que se absorbía mal (4). Sin embargo, cantidades significativas de clorina de cobre e4 se midieron en el plasma de humanos que tomaron tabletas de clorofilina en un ensayo clínico controlado, lo que indica que se absorbe. Se necesita más investigación para comprender la biodisponibilidad y el metabolismo de las clorofilas naturales y los compuestos clorados en la clorofilina sintética.

Actividades biologicas

Formación de complejos con otras moléculas.

La clorofila y la clorofilina pueden formar complejos moleculares compactos con ciertas sustancias químicas que se sabe o se sospecha que causan cáncer, incluidos los hidrocarburos aromáticos policíclicos que se encuentran en el humo del tabaco (5), algunas aminas heterocíclicas que se encuentran en la carne cocida (6) y la aflatoxina B1 (7). La unión de clorofila o clorofilina a estos carcinógenos potenciales puede interferir con la absorción gastrointestinal de carcinógenos potenciales, reduciendo la cantidad que llega a los tejidos susceptibles (8). Un estudio recientemente completado por el profesor George S. Bailey, investigador del Instituto Linus Pauling, mostró que la clorofilina y la clorofila eran igualmente efectivas para bloquear la absorción de aflatoxina-B1 en humanos, utilizando espectrometría de masas con acelerador para rastrear una dosis ultrabaja del carcinógeno (C Jubert et al., manuscrito enviado).

Efectos antioxidantes

La clorofilina puede neutralizar varios oxidantes físicamente relevantes. in vitro (9, 10), y los datos limitados de estudios en animales sugieren que la suplementación con clorofilina puede disminuir el daño oxidativo inducido por carcinógenos químicos y radiación (11, 12).

Modificación del metabolismo y desintoxicación de carcinógenos.

Para iniciar el desarrollo del cáncer, algunas sustancias químicas (procarcinógenos) primero deben metabolizarse a carcinógenos activos que son capaces de dañar el ADN u otras moléculas críticas en los tejidos susceptibles. Dado que las enzimas de la familia del citocromo P450 son necesarias para la activación de algunos procarcinógenos, la inhibición de las enzimas del citocromo P450 puede reducir el riesgo de algunos tipos de cánceres inducidos químicamente. In vitro Los estudios indican que la clorofilina puede disminuir la actividad de las enzimas del citocromo P450 (5, 13). Las enzimas de biotransformación de fase II promueven la eliminación de toxinas y carcinógenos potencialmente dañinos del cuerpo. Los datos limitados de estudios en animales indican que la clorofilina puede aumentar la actividad de la enzima de fase II, quinona reductasa (14).

Efectos terapéuticos

Un estudio reciente mostró que las células de cáncer de colon humano sufren una detención del ciclo celular después del tratamiento con clorofilina (15). El mecanismo implicó la inhibición de la actividad de la ribonucleótido reductasa. La ribonucleótido reductasa juega un papel fundamental en la síntesis y reparación del ADN, y es un objetivo de los agentes terapéuticos contra el cáncer que se utilizan actualmente, como la hidroxiurea (15). Esto proporciona una nueva vía potencial para la clorofilina en el entorno clínico, sensibilizando a las células cancerosas a los agentes que dañan el ADN.

La prevención de enfermedades

Cáncer de hígado asociado a aflatoxinas

Aflatoxina-B1 (AFB1) un carcinógeno del hígado producido por ciertas especies de hongos, se encuentra en granos y legumbres mohosos, como maíz, maní y soja (2, 8). En regiones cálidas y húmedas de África y Asia con instalaciones de almacenamiento de granos inadecuadas, altos niveles de AFB en la dieta1 están asociados con un mayor riesgo de carcinoma hepatocelular. Además, la combinación de la infección por hepatitis B y una dieta alta en AFB1 la exposición aumenta aún más el riesgo de carcinoma hepatocelular. En el hígado, AFB1 se metaboliza a un carcinógeno capaz de unirse al ADN y causar mutaciones. En modelos animales de AFB1cáncer de hígado inducido, administración de clorofilina al mismo tiempo que AFB en la dieta1 la exposición reduce significativamente AFB1-inducido por el daño del ADN en los hígados de la trucha arco iris y las ratas (16-18), e inhibe de manera dependiente de la dosis el desarrollo de cáncer de hígado en la trucha (19). Un estudio en ratas encontró que la clorofilina no protege contra el daño hepático inducido por aflatoxinas cuando se administra después del inicio del tumor (20). Además, un estudio reciente informó que la clorofila natural inhibía el cáncer de hígado inducido por AFB1 en la rata (18).

Debido al largo período de tiempo entre AFB1 exposición y el desarrollo de cáncer en humanos, un ensayo de intervención podría requerir hasta 20 años para determinar si la suplementación con clorofilina puede reducir la incidencia de carcinoma hepatocelular en personas expuestas a altos niveles de AFB en la dieta.1. Sin embargo, un biomarcador de AFB1-daño inducido en el ADN (AFB1-N 7 -guanina) se puede medir en la orina y niveles altos de AFB en orina1-N 7 -guanina se ha asociado con un riesgo significativamente mayor de desarrollar carcinoma hepatocelular (21). Para determinar si la clorofilina podría disminuir AFB1-daño del ADN inducido en humanos, se realizó un ensayo de intervención aleatorizado y controlado con placebo en 180 adultos que residen en una región de China donde el riesgo de carcinoma hepatocelular es muy alto debido a la inevitable AFB dietética1 exposición y una alta prevalencia de infección crónica por hepatitis B (22). Los participantes tomaron 100 mg de clorofilina o un placebo antes de las comidas tres veces al día. Después de 16 semanas de tratamiento, los niveles urinarios de AFB1-N 7 -guanina fueron un 55% más bajos en los que tomaron clorofilina que en los que tomaron el placebo, lo que sugiere que la suplementación con clorofilina antes de las comidas puede disminuir sustancialmente la AFB1-daño del ADN inducido. Aunque aún no se ha demostrado una reducción del carcinoma hepatocelular en humanos que toman clorofilina, los científicos tienen la esperanza de que la suplementación con clorofilina brinde cierta protección a las poblaciones de alto riesgo con AFB dietético inevitable.1 exposición (8).

No se sabe si la clorofilina será útil en la prevención de cánceres en personas que no están expuestas a niveles significativos de AFB en la dieta.1, como es el caso de la mayoría de las personas que viven en los EE. UU. Quedan muchas preguntas por responder con respecto a los mecanismos exactos de prevención del cáncer por la clorofilina, las implicaciones para la prevención de otros tipos de cáncer y el potencial de las clorofilas naturales en la dieta para brindar protección contra el cáncer. Los científicos del Programa de quimioprotección contra el cáncer (CCP) del Instituto Linus Pauling están investigando activamente estas preguntas de investigación.

Usos terapéuticos de la clorofilina

Desodorante interno

Las observaciones en las décadas de 1940 y 1950 de que la clorofilina tópica tenía efectos desodorizantes en heridas malolientes llevaron a los médicos a administrar clorofilina por vía oral a pacientes con colostomías e ileostomías para controlar el olor fecal (23). Si bien los primeros informes de casos indicaron que las dosis de clorofilina de 100-200 mg / día eran efectivas para reducir el olor fecal en pacientes con ostomía (24, 25), al menos un ensayo controlado con placebo encontró que 75 mg de clorofilina oral tres veces al día ya no eran suficientes. eficaz que el placebo para disminuir el olor fecal evaluado por pacientes con colostomía (26). Se han publicado varios informes de casos que indican que la clorofilina oral (100-300 mg / día) disminuyó las evaluaciones subjetivas del olor urinario y fecal en pacientes con incontinencia (23, 27). La trimetilaminuria es un trastorno hereditario que se caracteriza por la excreción de trimetilamina, un compuesto con olor a pescado o fétido. Un estudio reciente en un pequeño número de pacientes japoneses con trimetilaminuria encontró que la clorofilina oral (60 mg tres veces al día) durante tres semanas disminuyó significativamente las concentraciones urinarias de trimetilamina (28).

Cicatrización de la herida

La investigación en la década de 1940 que indicaba que la clorofilina retardaba el crecimiento de ciertas bacterias anaeróbicas en el tubo de ensayo y aceleraba la curación de heridas experimentales en animales llevó al uso de soluciones y ungüentos tópicos de clorofilina en el tratamiento de heridas abiertas persistentes en humanos (29). Durante los últimos años de la década de 1940 y 1950, una serie de estudios en gran parte no controlados en pacientes con heridas de curación lenta, como úlceras vasculares y úlceras por presión (decúbito), informó que la aplicación de clorofilina tópica promovió la curación de manera más efectiva que otros tratamientos de uso común (30 , 31). A fines de la década de 1950, se agregó clorofilina a los ungüentos que contienen papaína y urea utilizados para el desbridamiento químico de heridas con el fin de reducir la inflamación local, promover la curación y controlar el olor (23). Los ungüentos de papaína / urea que contienen clorofilina todavía están disponibles en los EE. UU. Con receta médica (32). Varios estudios han informado que tales ungüentos son efectivos en la cicatrización de heridas (33). Recientemente, ha estado disponible una formulación en aerosol de la terapia con papaína / urea / clorofilina (34).

Fuentes

Clorofilas

Las clorofilas son los pigmentos más abundantes en las plantas. Los vegetales de hojas verde oscuro como la espinaca son fuentes ricas en clorofilas naturales. El contenido de clorofila de vegetales seleccionados se presenta en tabla 1 (35).

Tabla 1. Contenido de clorofila de vegetales crudos seleccionados
Comida Servicio Clorofila (mg)
Espinacas 1 taza 23.7
Perejil ½ taza 19.0
Berro, jardín 1 taza 15.6
Judías verdes 1 taza 8.3
Rúcula 1 taza 8.2
Puerros 1 taza 7.7
Endibia 1 taza 5.2
Guisantes de azúcar 1 taza 4.8
col china 1 taza 4.1

Suplementos

Clorofila

Las algas verdes como la chlorella a menudo se comercializan como fuentes suplementarias de clorofila. Debido a que la clorofila natural no es tan estable como la clorofilina y es mucho más cara, la mayoría de los suplementos de clorofila de venta libre en realidad contienen clorofilina.

Clorofilina

Las preparaciones orales de clorofilina de sodio y cobre (también llamado complejo de clorofilina de cobre) están disponibles en suplementos y como un medicamento de venta libre (Derifil) que se usa para reducir el olor de las colostomías o ileostomías o para reducir el olor fecal debido a la incontinencia (36). La clorofilina de sodio y cobre también se puede usar como aditivo de color en alimentos, medicamentos y cosméticos (37). Se han utilizado dosis orales de 100 a 300 mg / día en tres dosis divididas para controlar el olor fecal y urinario (consulte Usos terapéuticos de la clorofilina).

La seguridad

No se sabe que las clorofilas naturales sean tóxicas y no se han atribuido efectos tóxicos a la clorofilina a pesar de más de 50 años de uso clínico en humanos (8, 23, 29). Cuando se toma por vía oral, la clorofilina puede causar una decoloración verde de la orina o las heces, o una decoloración amarilla o negra de la lengua (38). También ha habido informes ocasionales de diarrea relacionada con el uso de clorofilina oral. Cuando se aplica tópicamente a las heridas, se ha informado que la clorofilina causa ardor o picazón leve en algunos casos (39). La clorofilina oral puede dar lugar a resultados falsos positivos en las pruebas de sangre oculta con guayaco (40). Dado que la seguridad de los suplementos de clorofila o clorofilina no se ha probado en mujeres embarazadas o lactantes, deben evitarse durante el embarazo y la lactancia.

Autores y revisores

Escrito originalmente en 2004 por:
Jane Higdon, Ph.D.
Instituto Linus Pauling
La Universidad Estatal de Oregon

Actualizado en diciembre de 2005 por:
Jane Higdon, Ph.D.
Instituto Linus Pauling
La Universidad Estatal de Oregon

Actualizado en junio de 2009 por:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Instituto Linus Pauling
La Universidad Estatal de Oregon

Revisado en junio de 2009 por:
Roderick H. Dashwood, Ph.D.
Director, Programa de Quimioprotección contra el Cáncer, Instituto Linus Pauling
Profesor de Toxicología Ambiental y Molecular
Líder, Centro de Mutagénesis Ambiental y Carcinogénesis, Centro de Ciencias de la Salud Ambiental
La Universidad Estatal de Oregon

Copyright 2004-2021 Instituto Linus Pauling

Referencias

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