Rame e Ferro

Il ferro ed il rame sono due metalli che svolgono un ruolo importante nel mondo vivente. La chimica degli organismi anaerobiotici è stata caratterizzata dalla presenza del Fe ( II ), una forma particolarmente solubile in acqua e quindi facilmente utilizzabile dagli organismi viventi; al contrario il rame ( I ) era insolubile. Con lo svilupparsi progressivo di condizioni ossidanti la situazione si è gradualmente ribaltata. Infatti l'aerobiosi comporta che il Fe ( III ) è insolubile nelle condizioni fisiologiche mentre il Cu ( II ) è solubile. Ciò ha portato sia allo sviluppo di una nuova biochimica del ferro basata su nuovi chelanti del Fe (III) che lo rendessero di nuovo accessibile, sia all'utilizzo del rame in varie funzioni biologiche, alcune delle quali di fondamentale importanza, quali ad esempio il sistema di cattura dell'energia come citocromo c. Di conseguenza l'età del ferro è stata seguita da un'età ferro-rame con conseguenti correlazioni tra i due metabolismi. Fin dalle prime indicazioni provenienti da studi nutrizionali della fine del XIX secolo e dai primi studi di McHargue e di Hart negli anni venti del secolo scorso, risultò evidente l'essenzialità dell'apporto dietetico del rame per il trattamento delle anemie, fornendo così le prime prove della relazione fisiologica tra rame e ferro. Da allora molti lavori sono stati finalizzati a evidenziare i meccanismi molecolari di tale interdipendenza. La ceruloplasmina, ad esempio, è una glicoproteina plasmatica dei mammiferi che lega il rame nel siero e agisce come una ossidasi multirame per l'ossidazione del Fe (II) a Fe (III) necessaria per il suo successivo trasporto. Un altro esempio è rappresentato dalla citocromo c ossidasi che presenta due centri ferro eme e due centri rame.