זרחן בגוף האדם: הערך, השפעה

ביוכימיה - ביולוגיה, החוקר את ההרכב הכימי של תאים בודדים ועל האורגניזם בכללותו. זה ידוע כי כמעט 98% של תוכן התא כוללים חמצן, פחמן, חנקן ומימן. כימיקלים אלה נקראים organogenic. 1.8% הם אשלגן, נתרן, מגנזיום, כלור וזרחן. אצל בני אדם, הם חלק המלחים יש בצורת יונים פשוטים או מורכבים, מתן במהלך הדברים הרגילים של תגובות חילוף חומרים. לדוגמא, במתחם העיקרי של התאים האחראים על העברת תכונות גנטיות - חומצות גרעין - מהווה האניונים אניוני של חומצה זרחתית.

מולקולת ה- ATP שבו האנרגיה בתא התוכנה כוללת גם יוני זרחן. במאמר זה, אנו מציגים דוגמאות המאששות את התפקיד החשוב של זרחן בגוף האדם והשפעותיו על חילוף החומרים.

קוולנטיים אג"ח הקוטב לבין ערכם

מבנה בסיס חומרים אורגניים המהווים חומר חי, הוא היכולת של המולקולות כדי ליצור סוג מסוים של קשר כימי. זה נקרא קוולנטיים קוטב נובע בין אטומים אל מתכתיים, קובע את המאפיינים הבסיסיים של תרכובות כימיות. ביוכימיה, שבחנתי את המבנה של מולקולות של חומרים בתאי צמח, פטריות, בעלי חיים, קבע בהרכב הכימי שלהם. התברר כי, מלבד חנקן, פחמן, חמצן, והם מכילים זרחן. אצל בני אדם, זה לא נמצא במדינה החופשית, שכן הוא רעיל מאוד. לכן, אלמנט מערכות החיים יש צורה של אניוני העל, יָשָׁר או חומצה pyrophosphoric, אשר יש את היכולת ליצור קשרים עם קטיונים מתכת. באילו חומרים הם יכולים לפגוש תאים?

זרחן אורגני מולקולות מורכבות

חלבונים במערכת שלד, הורמונים, ויטמינים, שומנים ליצירת תצמיד המכיל זרחן יוני תרכובות מורכבות. בבני אדם ישנם תרכובות מורכבות - פוספוליפידים fosfoproteidy, שמרכיבים את המולקולות של חומרים פעילים ביולוגית - אנזימים וסטרואידים. קשרים קוולנטיים פולאר ב דנ"א ורנ"א לאפשר היווצרות של קשר פוספודיאסטרי ברשתות חומצות גרעין. למה צריך זרחן בגוף ומהם תפקידיה במטבוליזם? תנו לנו קודם לשקול את העניין ברמה התאית של הארגון.

זרחן מקום בהרכב היסודות של תאים

על פי התוכן בציטופלסמה האברונים (0.2-1%), מתכת שאינו נמצא במקום הרביעי אחרי אלמנטים organogenic. רוב רווי תנועת תאי תרכובות זרחן - osteocytes, חומר רקמות שיניים - הדנטין. גדול הוא התוכן שלהם בנוירונים גליה, המרכיבים את מערכת העצבים. זרחן אטומים הכלולים החלבונים בממברנה, חומצות גרעין וחומרי אנרגיה - ATP אדנוזין אדנוזין טופס מופחת nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP × H _2. כפי שאנו רואים זרחן בגוף האדם נמצא כל המבנים החשובים וחיוני: תאים, רקמות, מערכות פיסיולוגיות.

זה ידוע כי רמת הומאוסטזיס תא, שהינה מערכת ביולוגית פתוחה תלויה בריכוז של יונים שונים בנוזל אינטר ו hyaloplasm. מהו תפקידו של זרחן בשמירה על סביבה פנימית קבועה של גוף האדם?

מערכת החיץ

בשל הנכס דרך ממברנה חדירה למחצה החיצוני לתוך התא לא מפסיק לקבל חומרים שונים, ריכוז גבוה עלול להשפיע לרעה פעילותה. כדי לנטרל את עודף של יונים רעילים, בציטופלסמה, יחד עם נתרן קטיונים, אשלגן, סידן, מכיל שאריות חומצי קרבונט, סולפיט, וחומצות זרחתית. הם מסוגלים להגיב עם עודף של יונים לכודים בכלוב, ולשלוט העקביות של תוכן תאי. מערכת החיץ למעט יונים של חומצות חלשות, בהכרח כוללת אניוני HPO ₄ ^2- ו H ₂ PO ₄ ^- המכיל זרחן. אצל בני אדם, זה מורכב של מערכת חיץ ספק במהלך הדברים רגילים הפיזיולוגי של תגובות מטבוליות ברמה תאית.

זרחון חמצוני

קריעת תרכובות אורגניות בתא נקראת נשימה אירובית. מקום השיפוט - המיטוכונדריה. על הקפלים הפנימיים - cristae אברונים - מתחמי אנזימים ממוקמים. לדוגמא, מערכת ATPase כוללת ספקי אלקטרוני molekuly-. בשל התגובות מזורזת על ידי אנזימים מ ADP ומולקולות חומצה זרחתית חינם מסונתז ATP - תאי אנרגיה אוניברסלית סוכן נצרך עבור, תנועה רבייה, הצמיחה שלהם. צורתה יכולה להיות מיוצגת בתכנית תגובה פשוטה: F = ADP + ATP. ואז מולקולות adenosinetriphosphate לצבור בציטופלסמה. הם משמשים כמקור אנרגיה לעבודה מכאנית, למשל, במערכת השרירים, וכן התגובות של חילופי הפלסטיק. לכן, זרחן בגוף האדם ממלא תפקיד מרכזי במטבוליזם האנרגיה.

קשר פוספודיאסטרי מולקולות תורשה

תוכן אטומי זרחן גבוה נרשם בגרעין התא, כחלק חבר חומצות גרעין. נפתח בשנת המדען השוויצרי המאה ה -19 F. מישר, הם biopolymers מורכב מונומרים - נוקלאוטידים. זרחן הוא הווה הוא בסיסי purine ו pyrimidine, ואת הקישורים להרכיב את הרנ"א שרשרת superhelix DNA. המונומרים של חומצות גרעין מסוגלת ליצור מבנה הפולימר ידי הפקת קשרים קוולנטיים בין שאריות פנטוז וחומצה זרחתית שוכב נוקלאוטידים סמוכים. הם נקראים phosphodiester. השפלה של מולקולות DNA ו- RNA המתרחשים בתאים אנושיים שנחשפו לקרינה גמא קשה או חומרים רעילים עקב הרעלת בשל קרע של קשר פוספודיאסטרי. זה מוביל מוות של תאים.

ממברנות ביולוגיות

מבנה הגדרת התוכן הפנימי של התא, וכן מורכבים זרחן. אצל בני אדם עד 40% לפי משקל יבש נופל על תרכובות המכילות פוספוליפידים fosfoproteidy. הם המרכיבים העיקריים של שכבת הקרום, שבו יש גם חומרים כגון חלבונים ופחמימות. תכולת זרחן גבוהה אופיינית neurocytes ותהליכי פגז - דנדריטים האקסון. ממברנות פוספוליפידים לתת פלסטיות, ובזכות מולקולות הכולסטרול ואפילו הכח. הם גם לשחק את התפקיד של שליחים משניים - מולקולות איתות כי הם ממריצי עשיית החלבונים מפעיל מעורבים דחף עצבי.

בלוטת יותרת התריס ותפקידם במטבוליזם זרחן

אפונה דומה שוכב על שני האונות של בלוטת התריס ויש להם משקל של 0.5-0.8 גרם כל אחת, בלוטת יותרת התריס להפריש הורמון יותרת התריס. זה מסדיר את חילופי אלמנטים כגון סידן וזרחן בגוף. הפונקציות הן והשפעתם על אוסטאובלסטים ו osteocytes - תאי עצם, אשר מושפעים הורמון מתחילים להפריש מלח של חומצה זרחתית בנוזל החוץ-תאי. כאשר hyperfunction של בלוטת יותרת התריס של עצמות אדם מאבד כוח, לרכך ונשברת, תוכן זרחן בם יורד בחדות. בשלב זה, סיכון מוגבר לשברים בעמוד השדרה, האגן והירכיים, שאיימו על חייו של המטופל. במקביל, הגדלת כמויות של סידן. זה מוביל hypercalcemia עם סימפטומים של עצבים היקפיים ונפילתן של טונוס שרירי השלד. PTH פועל על הכליות, הפחתת מלחים זרחן הספיגה מן השתן הראשוני. הגדלת ריכוז פוספט ברקמת הכליה גורמת להיווצרות hyperphosphaturia ו חצץ.

הרכב המינרלים של רקמת העצם

הקשיות, החוזק והגמישות של מערכת התמיכה תלויה בהרכב הכימי של תאי עצם. Osteocytes מכיל תרכובות אורגניות, למשל, ossein חלבון, וחומרים אורגניים המכילים מלחי פוספט סידן ומגנזיום. עם גיל, אדם של רכיבי מינרלים כגון hydroxylapatite ב osteocytes ועליות אוסטאובלסטים. מינרליזציה עצם תקינה, הצטברות של מלחי סידן וזרחן עודף בגוף מוביל לאובדן גמישות וכוח של השלד, כך שאנשים קשישים בדרך כלל נמצאים בסיכון של פציעות ושברים.

המרה של תרכובות זרחן בגוף האדם

בלוטת העיכול הגדול ביותר בגוף האדם - הכבד - מילאה תפקיד מוביל תהליכי החילוף של תרכובות המכילות זרחן. הורמון יותרת התריס וויטמין D גם לתרום לתהליכים אלה. הדרישה היומית עבור אלמנט הבוגרת 1,0-2, 0 גרמה, עבור ילדים ובני נוער - 2.5 זרחן בצורת מלחים לעיכול וכן מתחמים עם חלבונים ופחמימות בגוף האדם מגיע ממזון.

הם מלאים גרעינים, דלעת, קנבוס. במזונות של זרחן הרבה חי ב כבד עוף, בשר בקר, גבינה קשה, דגים. זרחן עודף בגוף יכול לנבוע מהפרעות reabsorbtsionnoy תפקוד כלייתי, ויטמינים לרעה, מחסור בסידן במזון. ההשפעה השלילית של זרחן על גוף האדם המתבטאת בעיקר הנגע של מנגנון המערכת, בכליות ובעצמות הלב וכלי הדם עלולה להעיד על הפרעות מטבוליות קשות.