Fosforu v ľudskom tele: hodnota, vplyv

Biochémia - biológie, ktorá študuje chemické zloženie jednotlivých buniek a organizmu ako celku. Je známe, že takmer 98% z obsahu bunky zahŕňajú kyslík, uhlík, dusík a vodík. Tieto chemikálie sa nazývajú organogenní. 1,8% sú draslík, sodík, horčík, chlór a fosfor. U ľudí, sú súčasťou minerálnych solí a majú podobu jednoduché alebo komplexné ióny, poskytujú normálny priebeh metabolických reakcií. Napríklad, hlavná zlúčenina buniek zodpovedných za prenos genetických znakov - nukleových kyselín - obsahujú anióny sú anióny kyseliny fosforečnej.

Molekula ATP na ktorom energie softvér bunka tiež obsahuje fosfor ióny. V tomto článku sa budeme prezentovať príklady, ktoré potvrdzujú významnú úlohu fosforu v ľudskom tele a jeho vplyv na metabolizmus.

Kovalentné polárne väzby a ich hodnota

Základom konštrukcie organických látok tvoriacich živej hmoty, je schopnosť molekúl pre vytvorenie určitého typu chemickej väzby. To sa nazýva polárny kovalentné a vznikajúce medzi nekovových atómami, určuje základné charakteristiky chemických zlúčenín. Biochemistry, štúdium štruktúry molekúl látok v rastlinných bunkách, húb, živočíchov, nastaviť ich chemické zloženie. Ukázalo sa, že okrem dusíka, uhlíka, kyslíka a obsahujú fosfor. U ľudí, to nie je nájdený vo voľnom stave, pretože je vysoko toxický. Z tohto dôvodu, v živých systémoch prvok má tvar aniónov meta, orto- alebo pyrofosforečnou, ktoré majú schopnosť tvoriť väzby s kovovými katiónmi. V aké látky sú schopné splniť bunky?

Fosforu v zložitých organických molekúl

Proteíny kostrový systém, hormóny, vitamíny, a tuky že vytvorí komplex obsahujúci fosfor iónov komplexných zlúčenín. U ľudí sú komplexné zlúčeniny - a fosfoproteidy fosfolipidy, tvoria molekuly biologicky aktívnych látok - enzýmy a steroidy. Polárna kovalentnej väzby na DNA a RNA nukleotidov umožňuje tvorbu fosfodiesterových väzieb v reťazci nukleových kyselín. Preto je potreba fosforu v tele a aké sú jeho funkcie v metabolizme? Venujme najprv posúdi záležitosť na bunkovej úrovni organizácie.

Miesto fosforu v elementárneho zloženia buniek

Podľa obsahu v cytoplazme a organel (0,2-1%), non-kov je na štvrtom mieste po organogenní prvkov. Väčšina nasýtené zlúčeniny fosforu pohybového bunky - osteocyty, zubné tkanivo látok - dentínu. Veľká je ich obsah v neuróny a glie, ktoré tvoria nervovú sústavu. Fosforu atómy obsiahnuté v membránových proteínov, nukleových kyselín a energetické látky - adenosintrifosfát ATP a redukovaná forma nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP x H _2. Ako je vidieť v ľudskom tele, fosforu sa nachádza vo všetkých životne dôležitých štruktúrach: buniek, tkanív, fyziologické systémy.

Je známe, že hladina bunkovej homeostázy, ktorý je otvorený biologického systému, závisí od koncentrácie rôznych iónov v medzibunkovej tekutiny a hyaloplasm. Aká je funkcia fosforu pri udržiavaní konštantného vnútorného prostredia ľudského tela?

pufrový systém

Vzhľadom k vlastnosť cez vonkajšiu semipermeabilnou membránu do bunky neustále prijíma rôzne substancie, vysoká koncentrácia môže nepriaznivo ovplyvniť jej účinnosť. Pre neutralizáciu prebytku toxických iónov v cytoplazme, spoločne s katióny sodíka, draslíka, vápnika, obsahuje kyslé zvyšky uhličitan, sulfit, a fosforečná. Sú schopné reagovať s prebytkom iónov zachytených v klietke, a kontrolovať konzistenciu intracelulárnych obsahu. Pufrový systém okrem iónov slabých kyselín, nutne zahŕňať anióny HPO ₄ ^2- a H _{2Po 4} ^- obsahujúce fosfor. U ľudí, sa skladá zo systému pufra poskytuje fyziologicky normálny priebeh metabolických reakcií na bunkovej úrovni.

oxidatívny fosforylácie

Štiepací organických látok v bunke, sa nazýva aeróbne respirácie. Dejiskom - mitochondrie. Na vnútorných záhybov - cristae organely - leží enzýmy komplexy. Napríklad, systém ATPázy obsahuje molekuly- elektrónové nosiče. Vzhľadom k reakciám katalyzovaným enzýmy z ADP a molekuly voľne kyseliny fosforečnej syntetizovaných ATP - univerzálna energia bunky látka spotrebuje na ich reprodukciu, rast, pohyb. Jeho tvorba môže byť reprezentovaný v zjednodušenej reakčného schéme: F = ADP + ATP. Potom adenosinetriphosphate molekuly sa hromadí v cytoplazme. Tie slúžia ako zdroj energie pre mechanickú prácu, napríklad na svalový systém, a v reakciách výmeny plastu. Preto je fosfor v ľudskom tele hrá kľúčovú úlohu v energetickom metabolizme.

Fosfodiesterové väzby dedičnosti molekúl

Vysoký obsah fosforu atómová je zaznamenaná v jadre bunky, v rámci prvku nukleových kyselín. Bol otvorený v 19. storočí švajčiarskeho vedca F. Miescher, sú biopolyméry zložené z monomérov a - nukleotidov. Fosfor je prítomný tak v purínových a pyrimidínových báz, a odkazy, ktoré tvoria RNA reťazca a Superhelix DNA. Monoméry nukleových kyselín, ktoré sú schopné tvoriť štruktúru polyméru tvorbou kovalentnej väzby medzi pentóza zvyškov a kyseliny fosforečnej, ležiace susedné nukleotidy. Nazývajú sa fosfodiesterové. Degradácia DNA a RNA molekúl vyskytujúcich sa v ľudských bunkách vystavených pevný gama žiarenia alebo toxických látok v dôsledku otravy je v dôsledku pretrhnutia fosfodiesterových väzieb. To vedie k bunkovej smrti.

biologickými membránami

Štruktúra definujúce vnútorný obsah bunky, a sú zložené z fosforu. U ľudí až do 40% hmotnostných v suchom stave padá na zlúčeniny obsahujúce fosfolipidy a fosfoproteidy. Ide o hlavné súčasti membránové vrstvy, v ktorých sú tiež látky, ako sú proteíny a sacharidy. Vysoký obsah fosforu je typické pre hrubú neurocytes a procesov - dendrity a axon. Fosfolipidy membrány dať plasticitu a vďaka molekuly cholesterolu a dokonca aj sily. Ale tiež hrajú úlohu druhých poslov - signalizačné molekuly, ktoré sú aktivátory efektorových proteínov podieľajúcich sa na nervový impulz.

Prištítne telieska a ich úloha v metabolizme fosforu

Podobné hrachu, ležiace na oboch lalokov štítnej žľazy a s hmotnosťou 0,5-0,8 g každého, prištítnych teliesok k sekrécii parathormónu. Reguluje výmenu prvkov, ako vápnika a fosforu v tele. Funkcie sú ich účinky na osteoblasty, osteocyty a - kostných buniek, ktoré sú ovplyvnené hormónu začne vylučovať soľ kyseliny fosforečnej v extracelulárnej tekutine. Keď hyperfunkcia prištítnych teliesok ľudských kostí stráca pevnosť, zjemňuje a rozobrať, že obsah fosforu v nich prudko klesá. V tejto dobe zvýšené riziko zlomenín chrbtice, panvy a bedra, ktoré ohrozujú život pacienta. Súčasne, zvýšenie množstva vápnika. To vedie k hyperkalciémii s príznakmi periférnych nervov a pádu tonusu kostrového svalstva. PTH pôsobí na obličky, zníženie resorpcie soli fosforu z primárnej moču. Zvýšenie obsahom fosfátov v obličkách tkanive spôsobuje tvorbu hyperphosphaturia a zubného kameňa.

Minerálne zloženie kostného tkaniva

Tvrdosť, pevnosť a pružnosť systému podpory je závislá na chemickom zložení kostných buniek. Osteocyty obsahujú ako organické zlúčeniny, napríklad Oseín proteínu a anorganických látok s obsahom fosfátových solí vápnika a horčíka. S vekom, osoba, minerálnych látok, ako je hydroxylapatit v osteocyty a zvýšenie osteoblasty. Abnormálne mineralizácie kostí, hromadenie vápenatých solí a prebytok fosforu v tele vedie k strate pružnosti a pevnosti kostry, tak starší ľudia často hrozí zranenie a zlomenín.

Konverzia zlúčenín fosforu v ľudskom tele

Najväčší zažívaciu v ľudskom tele - pečeň - hrá hlavnú úlohu v výmennou reakciou zlúčenín obsahujúcich fosfor. Parathormón a vitamín D tiež prispieť k týmto procesom. Denná potreba pre dospelých prvku je 1,0-2, 0g, pre deti a mládež - 2,5 fosforu vo forme ľahko stráviteľných solí, rovnako ako v komplexy s proteínmi a sacharidy v ľudskom tele, je z potravy.

Sú plné semien slnečnice, tekvice, konope. V potravinách živočíšneho pôvodu veľa fosforu v kuracej pečene, hovädzie mäso, tvrdý syr, ryby. Prebytok fosforu v tele môže byť dôsledkom poruchy reabsorbtsionnoy funkcie obličiek, zneužitie vitamíny, nedostatku vápnika v potrave. Negatívny vplyv fosforu na ľudské telo je primárne prejavuje v léziu systéme, obličiek a kostí prístroje kardiovaskulárne a môže znamenať vážne metabolické poruchy.