Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Химия /

Биологическая роль железа

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 5 



Скачать реферат


СОДЕРЖАНИЕ:

1. Биологическая роль железа

2. Железосодержащие органические соединения в организме человека

3. Кинетика обмена железа

4. Этиология дефицита железа

5. Роль питания

6. Диагностическое и лечебное применение железа

7. Библиография

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЕЗА

Для нормального роста и выполнения биологических

функций человеку и животным кроме витаминов необходим целый

ряд неорганических элементов. Эти элементы можно разделить на 2

класса макроэлементы и микроэлементы.

Макроэлементы, к которым относятся кальций, магний,

натрий, калий, фосфор, сера и хлор, требуются организму в

относительно больших количествах (порядка нескольких граммов в

сутки). Часто они выполняют более чем одну функцию.

Более непосредственное отношение к действию

ферментов имеют незаменимые микроэлементы, суточная

потребность в которых не превышает нескольких миллиграммов, т.е.

сопоставима с потребностью в витаминах. Известно, что в пище

животных обязательно должно содержаться около 15

микроэлементов.

Большинство незаменимых микроэлементов служит в

качестве кофакторов или простетических групп ферментов. При этом

они выполняют какую-нибудь одну функцию из трех (по меньшей

мере) возможных функций. Во-первых, незаменимый микроэлемент

сам по себе может обладать каталитической активностью по

отношению к той иди иной химической реакции, скорость которой в

значительной степени возрастает в присутствии ферментного белка.

Это особенно характерно для ионов железа и меди. Во-вторых, ион

металла может образовывать комплекс одновременно и с субстратом

и с активным центром фермента, в результате оба они сближаются

друг с другом и переходят в активную форму. Наконец, в-третьих,

ион металла может играть роль мощного акцептора электронов на

определенной стадии каталитического цикла.

Железо относится к тем микроэлементам,

биологические функции которых изучены наиболее полно.

Значение железа для организма человека, как и в

целом для живой природы, трудно переоценить. Подтверждением

этому может быть не только большая распространенность его в

природе, но и важная роль в сложных метаболических процессах,

происходящих в живом организме. Биологическая ценность железа

определяется многогранностью его функций, незаменимостью

другими металлами в сложных биохимических процессах, активным

участием в клеточном дыхании, обеспечивающем нормальное

функционирование тканей и организма человека.

Железо принадлежит к восьмой группе элементов

периодической системы Д. И. Менделеева (атомный номер 26,

атомный вес 55,847 , плотность 7,86 г/см). Ценным его свойством

является способность легко окисляться и восстанавливаться,

образовывать сложные соединения со значительно отличающимися

биохимическими свойствами, непосредственно участвовать в

реакциях электронного транспорта.

ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

Железо, находящееся в организме человека, можно

разбить на 2 большие группы: клеточное и внеклеточное.

Соединения железа в клетке, отличающиеся различным строением,

обладают характерной только для них функциональной активностью

и биологической ролью для организма. В свою очередь их можно

подразделить на 4 группы:

1. гемопротеины, основным структурным элементом которых

является гем (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза и

пероксидаза);

2. железосодержащие ферменты негеминовой группы (сукцинат-де-

гидрогеназа, ацетил - коэнзим А - дегидрогеназа, НАДН ,- цитохром

С-редуктаза и др.);

3. ферритин и гемосидерин внутренних органов;

4. железо, рыхло связанное с белками и другими органическими

веществами.

Ко второй группе внеклеточных соединений железа

относятся железо-связывающие белки трансферрин и лактоферрин,

содержащиеся во внеклеточных жидкостях.

КЛЕТОЧНОЕ ЖЕЛЕЗО

Гемоглобин, содержащийся в эритроцитах, выполняет

важную для организма газотранспортную функцию - переносит

экзогенный кислород и эндогенный углекислый газ. Эритроцит по

отношению к гемоглобину играет роль буферной системы, способной

регулировать общую величину газотранспортной функции.

Дыхательный пигмент крови - сложный белок, состоящий

из белковой молекулы - глобина, соединенной полипептидными цепочками с 4 комплексами гема. Глобин состоит из 2 пар ( ) полипептидных цепочек, каждая из которых содержит 141-146 аминокислот. Гем, составляющий 4% веса молекулы гемоглобина, содержит железо в центре порфиринового кольца. У здорового человека гемоглобин гетерогенен. Нормальный эритроцит содержит приблизительно 30 пг. гемоглобина, в котором находится 0,34% железа.

Миоглобин - дыхательный белок сердечной и

скелетной мускулатуры. Он состоит из единственной полипептидной

цепочки, содержащей 153 аминокислоты и соединенный с

гемпростетической группой. Основной функцией миоглобина

является транспортировка кислорода через клетку и регуляция его

содержания в мышце для осуществления сложных биохимических

процессов, лежащих в основе клеточного дыхания. Он содержит

0,34% железа. Миоглобин депонирует кислород во время

сокращения мышц, а при их поражении он может попадать в кровь и

выделяться с мочой.

Железосодержащие ферменты и негеминовое

железо клетки находится главным образом в митохондриях.

Наиболее изученными и важными для организма ферментами

являются цитохромы, каталаза и пероксидаза.

Цитохромы делятся на 4 группы в зависимости от

строения геминовой группы:

 А - цитохромы с гем - группой, соединяющей формилпорфин;

 В - цитохромы с протогем - группой;

 С - цигохромы с замещенной мезогем - группой;

 Д - цитохромы с гем - группой, соединяющей дегидропорфин.

В организме человека содержатся следующие цитохромы:

а1, аз, в, в5, с, с1, Р450. Они представляют собой липидные комплексы

гемопротеинов и прочно связаны с мембраной митохондрии. Однако,

цитохромы в5 и Р450 находятся в эндоплазматическом ретикулюме,

а микросомы содержат НАДН- цитохром С - редуктазу. Существует

мнение, что митохондриальное дыхание необходимо для процессов

дифференцировки тканей, а внемитохондриальное играет важную

роль в процессах роста и дыхания клетки. Основной биологической

ролью большинства цитохромов является участие в переносе

электронов, лежащих в основе процессов терминального окисления в

тканях.

Цитохромоксидаза является конечным ферментом

митохондриального транспорта электронов - электронотранспортной

цепочки, ответственным за образование АТФ при окислительном

фосфолировании в митохондриях. Показана тесная зависимость

между содержанием этого фермента в тканях и утилизацией ими

кислорода.

Каталаза, как и цитохромоксидаза, состоит из единственной полипептидной цепочки, соединенной с гем - группой.

Она является одним из важнейших ферментов, предохраняющих

эритроциты от окислительного гемолиза. Каталаза выполняет

двойную функцию в зависимости от концентрации перекиси

водорода в клетке. При высокой концентрации перекиси водорода

фермент катализирует реакцию ее разложения, а при низкой - и в

присутствии донора водорода (метанол, этанол и др.) становится

преобладающей пероксидазная активность каталазы.

Пероксидаза содержится преимущественно в лейкоцитах и слизистой тонкого кишечника у человека. Она также

обладает защитной ролью, предохраняя клетки от их разрушения

перекисными соединениями. Миелопероксидаза - железосодержащий

геминовый фермент, находящийся в азурофильных гранулах

нейтрофильных лейкоцитов и освобождается в фагоцитирующие вакуоли

в течение лизиса гранул.

Активированное этим ферментом разрушение белка клеточной стенки бактерий является смертельным

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 5 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»