El fòsfor en el cos humà: el valor, l'impacte

Bioquímica - biologia que estudia la composició química de les cèl·lules individuals i l'organisme en el seu conjunt. Se sap que gairebé el 98% dels continguts cel·lulars inclouen oxigen, carboni, nitrogen i hidrogen. Aquestes substàncies s'anomenen organogénica. 1,8% són potassi, sodi, magnesi, clor i fòsfor. En els éssers humans, que són part de les sals minerals i tenen la forma d'ions simples o complexos, proporcionant el curs normal de les reaccions de metabolisme. Per exemple, el compost principal de les cèl·lules responsables de la transferència de trets genètics - àcids nucleics - comprenen anions són anions d'àcid fosfòric.

La molècula d'ATP en el qual la energia de la cèl·lula programari també inclou ions de fòsfor. En aquest article, es presenten exemples que confirmen l'important paper de fòsfor en el cos humà i els seus efectes sobre el metabolisme.

Enllaços covalents polars i el seu valor

L'estructura base de substàncies orgàniques que constitueixen la matèria viva, és la capacitat de les molècules per formar un determinat tipus d'enllaç químic. Es diu covalent polar i que sorgeix entre els àtoms no metàl·lics, determina les característiques bàsiques de compostos químics. Bioquímica, l'estudi de l'estructura de les molècules de les substàncies en les cèl·lules de plantes, fongs, animals, ja la seva composició química. Va resultar que, a més de nitrogen, carboni, oxigen i que contenen fòsfor. En els éssers humans, no es troba en l'estat lliure, ja que és altament tòxic. Per tant, en l'element dels sistemes vius té la forma d'anions meta-, orto- o àcid pirofosfórico, que tenen la capacitat de formar enllaços amb cations metàl·lics. En què substàncies que puguin complir amb les cèl·lules?

El fòsfor en molècules orgàniques complexes

Les proteïnes del sistema esquelètic, hormones, vitamines, i els lípids per formar un complex que conté fòsfor ions compostos complexos. En els éssers humans hi ha compostos complexos - i fosfolípids fosfoproteidy, constitueixen les molècules de substàncies biològicament actives - enzims i esteroides. enllaços covalents polars en els nucleòtids d'ADN i ARN permeten la formació d'enllaços fosfodiéster en cadenes d'àcids nucleics. Per què la necessitat de fòsfor en el cos i quines són les seves funcions en el metabolisme? Considerem en primer lloc l'assumpte a nivell cel·lular de l'organització.

Es col·loca fòsfor en la composició elemental de les cèl·lules

D'acord amb el contingut en el citoplasma i orgànuls (0,2-1%), no metall està en quart lloc després d'elements organogénicos. osteòcits, substància teixit dental - - dentina cèl·lules compostos locomotor de fòsfor més saturats. Gran és el seu contingut en les neurones i cèl·lules glials, que constitueixen el sistema nerviós. àtoms de fòsfor continguts en les proteïnes de membrana, àcids nucleics i substàncies d'energia - ATP trifosfat d'adenosina i forma reduïda nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP × H _2. Com veiem en les fòsfor del cos humà es troba en totes les estructures de vital importància: cèl·lules, teixits, sistemes fisiològics.

Se sap que el nivell de l'homeòstasi cel·lular, que és sistema biològic obert depèn de la concentració dels diversos ions en el líquid intercel·lular i hyaloplasm. Quina és la funció de fòsfor en el manteniment d'un ambient intern constant del cos humà?

El sistema tampó

A causa de la propietat a través de la membrana semipermeable exterior a la cèl·lula rep constantment diverses substàncies, d'alta concentració pot afectar negativament la seva activitat. Per neutralitzar l'excés d'ions tòxics, el citoplasma, juntament amb el sodi cations, potassi, calci, conté restes àcids carbonat, sulfit, i àcids fosfòrics. Ells són capaços de reaccionar amb un excés d'ions atrapats en una gàbia, i controlar la consistència dels continguts intracel·lulars. El sistema tampó excepte ions d'àcids febles, inclou necessàriament anions HPO ₄ ^2- i H ₂ PO ₄ ^{- Amb un} contingut de fòsfor. En els éssers humans, es compon d'un sistema tampó proporciona el curs fisiològicament normal de reaccions metabòliques a nivell cel·lular.

la fosforilació oxidativa

El desdoblament de compostos orgànics en la cèl·lula es diu la respiració aeròbica. El lloc - mitocondri. En els plecs interiors - crestes orgànuls - enzims ubicades complexos. Per exemple, el sistema de ATPasa comprèn transportadors d'electrons molekuly-. A causa de reaccions catalitzades per enzims a partir d'ADP i molècules d'àcid fosfòric lliure sintetitzats ATP - substància cel·lular energia universal consumeix la seva reproducció, creixement, moviment. La seva formació pot ser representat en un esquema de reacció simplificat: F = ADP + ATP. Llavors molècules de trifosfat d'adenosina s'acumulen al citoplasma. Serveixen com a font d'energia per al treball mecànic, per exemple, en el sistema muscular, i en les reaccions de la bossa de plàstic. Per tant, el fòsfor en el cos humà juga un paper clau en el metabolisme energètic.

enllaços fosfodiéster molècules herència

L'alt contingut de fòsfor atòmica està registrada en el nucli de la cèl·lula, com a part del membre d'àcids nucleics. Obert el científic suís segle 19 F. Miescher, són biopolímers compostes de monòmers i - nucleòtids. El fòsfor és present tant en les bases de purina i pirimidina, i els enllaços que formen el RNA de cadena i superhélice ADN. Els monòmers de els àcids nucleics capaços de formar una estructura de polímer mitjançant la producció d'enllaços covalents entre els residus de pentosa i àcid fosfòric ficat al llit nucleòtids adjacents. Es diuen fosfodiéster. La degradació de les molècules d'ADN i ARN que es produeixen en les cèl·lules humanes sota la influència de la radiació gamma dur o substàncies tòxiques a causa de enverinament és causa de la ruptura d'enllaços fosfodiéster. Això condueix a la mort cel·lular.

membranes biològiques

Estructura que defineix un contingut interior de la cèl·lula, i estan compostos de fòsfor. En els éssers humans de fins a 40% en pes sec cau en compostos que contenen fosfolípids i fosfoproteidy. Ells són els components principals de la capa de membrana, en què també són substàncies com ara proteïnes i carbohidrats. L'alt contingut de fòsfor és típic per als neurocitos de la closca i processos - dendrites i l'axó. membranes Fosfolípids donen plasticitat, i gràcies a les molècules de colesterol i fins i tot força. També juguen el paper de segons missatgers - molècules que són activadors de proteïnes efectores implicades en impuls nerviós senyalització.

Les glàndules paratiroides i el seu paper en el metabolisme del fòsfor

pèsol similars estirat en ambdós lòbuls de la glàndula tiroide i que té un pes de 0,5-0,8 g cada un, la glàndula paratiroide per secretar hormona paratiroïdal. Es regula l'intercanvi d'elements com el calci i el fòsfor en el cos. Les funcions són com els seus efectes sobre els osteoblasts i osteòcits - cèl·lules òssies, que estan influenciats per l'hormona comencen a secretar sal d'àcid fosfòric en el fluid extracel·lular. Quan la hiperfunció de les glàndules paratiroides d'ossos humans perden força, suavitzar i trencar, el contingut de fòsfor en ells disminueix bruscament. En aquest moment, un augment del risc de fractures de la columna vertebral, pelvis i malucs, posant en perill la vida del pacient. Alhora, quantitats creixents de calci. Això condueix a la hipercalcèmia amb símptomes de nervis perifèrics i caiguda del to del múscul esquelètic. PTH actua sobre els ronyons, la reducció de sals de la reabsorció de fòsfor de l'orina primària. L'augment del contingut de fosfat en el teixit renal provoca la formació hiperfosfaturia i càlcul.

La composició mineral del teixit ossi

La duresa, la resistència i l'elasticitat del sistema de suport depèn de la composició química de les cèl·lules òssies. Els osteòcits contenen com a compostos orgànics, proteïnes, per exemple, oseína, i substàncies inorgàniques que contenen sals de fosfat de calci i magnesi. Amb l'edat, una persona dels components minerals com ara hidroxilapatita en osteòcits i osteoblasts augmenta. mineralització òssia anormal, l'acumulació de sals de calci i l'excés de fòsfor en el cos condueix a la pèrdua d'elasticitat i resistència de l'esquelet, de manera que les persones grans sovint estan en risc de lesions i fractures.

La conversió de compostos de fòsfor en el cos humà

La glàndula digestiu més gran en el cos humà - el fetge - ha jugat un paper principal en les reaccions d'intercanvi de compostos que contenen fòsfor. L'hormona paratiroïdal i la vitamina D també contribueixen a aquests processos. El requeriment diari d'element d'adult és de 1,0-2, 0 grams, per a nens i adolescents - 2,5 Fòsfor en forma de sals de fàcil digestió així com en complexos amb proteïnes i carbohidrats en el cos humà prové dels aliments.

Ells estan saturats llavors de gira-sol, carbassa, cànem. En els aliments d'origen animal de fòsfor en el fetge de pollastre, carn de res, formatge dur, peix. L'excés de fòsfor en el cos pot resultar de trastorns reabsorbtsionnoy la funció renal, vitamines mal ús, la deficiència de calci en els aliments. L'efecte negatiu de fòsfor en el cos humà es manifesta principalment en la lesió del sistema, aparell de ronyó i medul·la cardiovascular i pot indicar una greus trastorns metabòlics.