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- Evolution of metal ions in biological systems refers to the incorporation of metallic ions into living organisms and how it has changed over time. Metal ions have been associated with biological systems for billions of years, but only in the last century have scientists began to truly appreciate the scale of their influence. Major (iron, manganese, magnesium and zinc) and minor (copper, cobalt, nickel, molybdenum, tungsten) metal ions have become aligned with living organisms through the interplay of biogeochemical weathering and metabolic pathways involving the products of that weathering. The associated complexes have evolved over time. Natural development of chemicals and elements challenged organisms to adapt or die. Current organisms require redox reactions to induce metabolism and other life processes. Metals have a tendency to lose electrons and are important for redox reactions. Metals have become so central to cellular function that the collection of metal-binding proteins (referred to as the metallomes) accounts for over 30% of all proteins in the cell. Metals are known to be involved in over 40% of enzymatic reactions, and metal-binding proteins carry out at least one step in almost all biological pathways. Metals are also toxic so a balance must be acquired to regulate where the metals are in an organism as well as in what quantities. Many organisms have flexible systems in which they can exchange one metal for another if one is scarce. Metals in this discussion are naturally occurring elements that have a tendency to undergo oxidation. Vanadium, molybdenum, cobalt, copper, chromium, iron, manganese, nickel, and zinc are deemed essential because without them biological function is impaired. (en)
- A evolução de íons metálicos em sistemas biológicos refere-se à incorporação de íons metálicos em organismos vivos e como isso mudou ao longo do tempo. Os íons metálicos têm sido associados a sistemas biológicos há bilhões de anos, mas apenas no século passado os cientistas começaram a realmente apreciar a escala de sua influência. Íons metálicos maiores (ferro, manganês, magnésio e zinco) e menores (cobre, cobalto, níquel, molibdênio, tungstênio) se alinharam com os organismos vivos por meio da interação do intemperismo biogeoquímico e das vias metabólicas envolvendo os produtos desse intemperismo. Os complexos associados evoluíram com o tempo. O desenvolvimento natural de produtos químicos e elementos desafiava os organismos a se adaptarem ou morrerem. Os organismos atuais requerem reações redox para induzir o metabolismo e outros processos vitais. Os metais têm tendência a perder elétrons e são importantes para as reações redox. Os metais se tornaram tão centrais para a função celular que a coleção de proteínas de ligação a metais (conhecidas como ) é responsável por mais de 30% de todas as proteínas da célula. Os metais são conhecidos por estarem envolvidos em mais de 40% das reações enzimáticas, e as proteínas de ligação a metais realizam pelo menos uma etapa em quase todas as vias biológicas. Os metais também são tóxicos, portanto, um equilíbrio deve ser obtido para regular onde os metais estão em um organismo, bem como em que quantidades. Muitos organismos têm sistemas flexíveis nos quais podem trocar um metal por outro se um for escasso. Os metais nesta discussão são elementos que ocorrem naturalmente e têm tendência a sofrer oxidação. O elementos vanádio, molibdênio, cobalto, cobre, cromo, ferro, manganês, níquel e zinco são considerados essenciais porque sem eles a função biológica é prejudicada. (pt)
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- Evolution of metal ions in biological systems refers to the incorporation of metallic ions into living organisms and how it has changed over time. Metal ions have been associated with biological systems for billions of years, but only in the last century have scientists began to truly appreciate the scale of their influence. Major (iron, manganese, magnesium and zinc) and minor (copper, cobalt, nickel, molybdenum, tungsten) metal ions have become aligned with living organisms through the interplay of biogeochemical weathering and metabolic pathways involving the products of that weathering. The associated complexes have evolved over time. (en)
- A evolução de íons metálicos em sistemas biológicos refere-se à incorporação de íons metálicos em organismos vivos e como isso mudou ao longo do tempo. Os íons metálicos têm sido associados a sistemas biológicos há bilhões de anos, mas apenas no século passado os cientistas começaram a realmente apreciar a escala de sua influência. Íons metálicos maiores (ferro, manganês, magnésio e zinco) e menores (cobre, cobalto, níquel, molibdênio, tungstênio) se alinharam com os organismos vivos por meio da interação do intemperismo biogeoquímico e das vias metabólicas envolvendo os produtos desse intemperismo. Os complexos associados evoluíram com o tempo. (pt)
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