1. QUÍMICA BIOINORGÁNICA DEL COBALTO
•Presenta familia de compuestos organometálicos (M – C)
poco habituales en sistemas biológicos:
* Cobalaminas (coenzima B12) y derivados (vitamina
B12)
Función: Generación de radicales orgánicos utilizados
en reacciones de transferencia de grupo

2. BIOQUÍMICA DEL COBALTO
• 1920 : Se empezó a constatar que inyecciones de extracto
de hígado favorecen la regeneración de glóbulos rojos en
mamíferos anémicos
• 1948 : Aislamiento de factor antianemia de extractos de
hígado
• Cristalización del factor: Merck (Alemania) y Glaxo (Reino
Unido) : cristales rojo oscuro  vitamina B12
• Estructura cristalina vitamina B12  Dorothy C. Hodgking
(Nóbel 1964)
• Cobalto en sistemas biológicos  acción específica (menos
abundante en corteza terrestre y mar)
• Vitamina B12 y derivados únicos complejos lábiles de Co(III)

3. COBALAMINAS : VITAMINA B12 Y COENZIMA B12
• Familia de compuestos de Co(III)
• Co(III) coordinación:
Plano ecuatorial : 4 átomos de N de un anillo macrocíclico de
corrina
1er Ligante axial : N de 5,6-dimetilbenzilimidazol
(pseudonucleótido interno)
2do Ligante axial : Variable

5. LIGANDO CORRINA
• Anillo similar pero no igual al de la porfirina
• Ligando peculiar para captar cobalto

6. LIGANDO CORRINA
Propiedades fundamentales:
i) Genera una química de bajo espín sobre el centro
metálico
ii) Da lugar a potenciales redox Co(II)/Co(III) y Co(I)/Co(II) =
H2/2H+ => Co(III) estable en condiciones débilmente
oxidantes  permite transporte manteniendo
estabilidad
iii) Geometría prácticamente planar => campo muy fuerte
en ese plano => 5ta y 6ta posición muy reactivas

7. LIGANDO CORRINA
• El pseudonucleótido está libre de cualquier tensión
estérica  facilita coordinación del anillo de imidazol –
Co(III) por parte inferior del anillo de corrina (parte ) 
forma base-on
• La protonación del nitrógeno del pseudonucleótido
provoca disociación del enlace  forma base off (depende
de ligante L)

8. COENZIMA B12
• Compuestos de coordinación naturales más complejos
siendo remarcable  unión M-C => único organometálico
natural
• Molécula de tamaño mediano (1350 Da)
• L = 5´-desoxiadenosilo (Co – C(5´))
• Presencia de Co(II) de bajo espín genera configuración
electrónica d7 con orbital dz2 (1e-)  plano de la corrina
=> favorece al equilibrio
Co(II) + R Co(III)R-
Rx. directa : se captan radicales R
Rx. inversa : se generan radicales R

9. COENZIMA B12
 Coenzima B12 fuente de radicales de C necesarios y
generalmente son procesos de tipo:
Cierto grupo R migra de un átomo de C al C adyacente => un
H migra en sentido opuesto
“ H migra sin intercambiar protones con el solvente”

10. COENZIMA B12
• Rxs en las que participa  posibles cambios redox a
través de dos pasos monoelectrónicos:
Co(III) Co(II) Co(I)
* Potenciales Redox dependen de 2do ligante axial
• Durante reducción  cierta tendencia a la disminución en
la coordinación axial
• Sistemas Co(II) o Co(I)  B12r y B12s respectivamente

11. Mecanismos donde participa COENZIMA B12
• Se presume una interacción de tipo:
ENZIMA – Coenzima B12 – SUSTRATO
* Mecanismo simplificado: SH sustrato y PH producto
Existen evidencias de cambios en los E.O. del Co y
formación de radicales libres

12. Mecanismos donde participa COENZIMA B12
MUTASAS
a) Glutamato-mutasa : cataliza transformación de ácido
glutámico en ácido -metil aspártico (1era etapa de
metabolismo de ácido glutámico)
En algunos casos la reordenación molecular es inducida por
formación de cobalamina de cobalto (II) (B12r)

13. Mecanismos donde participa COENZIMA B12
b) Reordenación de R-metilamalonil-CoA a succinil-CoA catalizada por
enzima B12
1° abstracción de H del grupo metilo por radical adenosilo (etapa i) 
radical metilmalonilo que se reorganiza  radical succinilo
Regeneración del grupo metilo del pdto succinil-CoA por abstracción de
H del intermedio 5´-meyildesoxiadenosilo (etapa iii)

14. Mecanismos donde participa COENZIMA B12
DESHIDRATASAS
Enzimas que catalizan desproporción interna y deshidratación de dioles o
trioles vecinales a aldehídos o amino alcoholes a aldehídos con
liberación de amoníaco
Ejemplo: deshidratación de dioles

15. Mecanismos donde participa COENZIMA B12
c) Ribonucleótido reductasa : catalizan reducción de
ribonucleósidos difosfato y trifosfato a los
correspondientes 2’- desoxirribonucleósido  procesos
básicos en la biosíntesis del ADN
“ La clave para comprender el modo en que la coenzima B12
cataliza el intercambio de hidrógeno reside en las
propiedades del enlace covalente entre el cobalto y el C-5’
del grupo desoxiadenosilo. Este enlace es relativamente
débil; su energía de disociación es de aprox. 110 kJ/mol,
en comparación con los 348 kJ/mol de un enlace C-C típico
o los 414 kJ/mol de un enlace C-H. La simple iluminación
del enlace con luz visible es capaz de romperlo”

16. VITAMINA B12
4 componentes principales:
1. Un átomo de Co (III)
2. Ligando macrocíclico corrina
con varios sustituyentes
3. Un resto orgánico complejo 
pseudonucleótido: un grupo
fosfato, un azúcar y una base
orgánica (dimetilbenzimidazol –
N ligado al cobalto)
4. Un sexto ligando (CN-), muy lábil
 participa de reacciones
enzimáticas.
Cianocobalamina  L = CN-
 sintético (por manipulación
previa a su cristalización)

17. MODELOS PARA VITAMINA B12
• ¿ Por qué existencia de un enlace Co-C llamó la atención ?
1. Este tipo de uniones se forman sólo con metales en sus
E.O. más bajos
2. En otros casos sistemas inestables, sensibles al calor, al
aire y solventes protonados
3. Hace tiempo atrás: muchos trabajos para sintetizar
complejos de Co no corrínicos capaces de formar
complejos organometálicos y que permitieran reproducir
las principales rxs del compuesto natural
4. 1963: complejos de Co derivados de DMG  rxs similares
a cobalominas => cobaloximas

18. MODELOS PARA VITAMINA B12
Ciano piridino bis(dimetilglioximato) Co (III) : cianopiridincobaloxima

19. MODELOS PARA VITAMINA B12
* Otros ligandos : bases de Schiff capaces de crear un campo
fuerte y planar alrededor del Co
• Complejos porfirínicos de Co cumplen requisito pero no
reproducen rxs típicas de vitamina B12 y no estabilizan
bien el Co(I) => naturaleza prefirió corrinas para atrapar Co
• Se han logrado:
a. Complejos de Co(I) con N.C. = 5
b. Síntesis de alquilcobaloximas : compuestos
organometálicos más estables
c. Síntesis de un gran número de mercaptocobaloximas :
Co-S

20. METABOLISMO DECOBALTO
• [Co] en organismo bastante baja: 2 – 5 mg Vit B12 y
derivados (hígado de adulto)
• Se absorbe a nivel del intestino  2 sistemas de
transporte
1. Asociado al Co(II) inorgánico pero también Fe(II) y Mn(II)
2. Para absorción de Vit B12  presencia de factor
extrínseco, proteína de MM = 40000 ayuda en absorción de
vitamina, la estabiliza, la protege de la degradación de
enzimas digestivas en tracto gastrointestinal
* En el suero  Co como metil-cobalamina: 2 proteínas que
liga sistemas B12 en el suero: Transcobalamina I y II
(transporte a médula ósea  síntesis glóbulos rojos)

21. METABOLISMO DECOBALTO
* Deficiencia de Vit B12  anemia perniciosa : disminución en
la producción de eritrocitos, bajos niveles de
hemoglobina, grave y progresivo deterioro del SNC