Фосфор в човешкото тяло: стойността, на въздействието

Biochemistry - биология, която изучава химическия състав на отделните клетки и организма като цяло. Известно е, че почти 98% от съдържанието на клетката включва кислород, въглерод, азот и водород. Тези химикали се наричат органогенни. 1,8% са калий, натрий, магнезий, хлор и фосфор. При хора, те са част от минерални соли и имат формата на прости или сложни йони, осигуряване на нормалното протичане на реакции на метаболизма. Например, основният съединението на клетките, отговорни за прехвърлянето на генетичните характеристики - нуклеинови киселини - съдържа аниони са аниони на фосфорна киселина.

Молекулата на АТР, на която клетъчна енергия софтуер включва също фосфорни йони. В тази статия ще ви представим примери, които потвърждават важната роля на фосфор в човешкото тяло и неговото въздействие върху обмяната на веществата.

Ковалентни полярни връзки и тяхната стойност

база структурата на органични вещества, представляващи дневна въпроса, е способността на молекулите за образуване на определен вид химическа връзка. Тя се нарича полярен ковалентна и възникнали между неметални атоми, определя основните характеристики на химичните съединения. Biochemistry, проучване на структурата на молекулите на веществата в растителни клетки, гъби, животни, зададен химически състав. Оказа се, че освен азот, въглерод, кислород, и те съдържат фосфор. При хората, че не се намира в свободно състояние, тъй като тя е силно токсичен. Следователно, в живите системи елемент има формата на аниони мета- орто- или пирофосфорна киселина, които имат способността да образуват връзки с метални катиони. По какъв вещества те могат да се срещнат клетки?

Фосфор в сложни органични молекули

Протеини скелетната система, хормони, витамини и липиди за образуване на фосфор-съдържащи йони комплекс комплексни съединения. При хората са комплексните съединения - и fosfoproteidy фосфолипиди, долива молекулите на биологично активни вещества - ензими и стероиди. Полярните ковалентни връзки в ДНК и РНК нуклеотиди позволяват образуването на фосфодиестерни връзки във вериги на нуклеинова киселина. Защо необходимостта от фосфор в организма и какви са неговите функции в обмяната на веществата? Нека първо да обмислят въпроса на клетъчно ниво на организацията.

Място фосфор в елементарния състав на клетки

Според съдържанието в цитоплазмата и органелите (0.2-1%), неметални е на четвърто място след органогенни елементи. Най наситен локомоторната фосфорни съединения клетки - остеоцити, дентална тъкан вещество - дентина. Голям е тяхното съдържание в неврони и глия, които съставляват нервната система. Фосфорни атоми, съдържащи се в мембранните протеини, нуклеинови киселини и енергийни вещества - аденозин трифосфат АТР и редуцирана форма nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP х _Н2. Както виждаме в фосфор човешкото тяло се намира във всички жизненоважни структури: клетки, тъкани, физиологични системи.

Известно е, че нивото на клетъчната хомеостаза, който е отворен биологична система зависи от концентрацията на различни йони в междуклетъчната течност и hyaloplasm. Каква е функцията на фосфор в поддържането на постоянна вътрешна среда на човешкото тяло?

Буферната система

Поради свойството през външната полупропусклива мембрана в клетката постоянно получава различни вещества с висока концентрация може да засегне неговата активност. За да се неутрализира излишъка от токсични йони, цитоплазмата, заедно с натрий катиони, калий, калций, съдържа киселинни остатъци карбонат, сулфит, и фосфорна киселини. Те са в състояние да реагира с излишък от йони, уловени в клетка, и контролира последователността на вътреклетъчни съдържание. Буферната система освен йони на слаби киселини, непременно включват аниони HPO ₄ ^2- и Н _{2РО 4} ^- съдържащи фосфор. При хора, се състои от буферна система осигурява физиологично нормалното протичане на метаболитни реакции на клетъчно ниво.

окислително фосфорилиране

Разделянето на органични съединения в клетката се нарича аеробна дишане. Мястото - митохондриите. На вътрешните прегъвки - cristae органели - разположени ензими комплекси. Например, системата включва ATPase molekuly- електронни носители. Поради реакции катализирани от ензими от ADP и свободни молекули фосфорна киселина Беше синтезирана АТР - универсална енергийни клетки агент консумира за тяхното размножаване, растеж, движение. Образуването й могат да бъдат представени в една опростена схема реакция: F = ADP + АТФ. След adenosinetriphosphate молекули натрупват в цитоплазмата. Те служат като източник на енергия в механична работа, например, в мускулната система, и в реакциите на обмена на пластмаса. Ето защо, фосфор в човешкото тяло играе ключова роля в енергийния метаболизъм.

Фосфодиестерни връзки наследственост молекули

Висока атомно съдържание на фосфор, се записва в клетъчното ядро, като част от елемент на нуклеинови киселини. Отворен през швейцарския учен от 19 век F. Мишер, те са биополимери съставени от мономери и - нуклеотиди. Фосфор присъства както в пуринови и пиримидинови бази, и връзките, образуващи верига РНК и superhelix ДНК. Мономерите на нуклеиновите киселини, способни да образуват полимер структура от получаване ковалентни връзки между пентозни остатъци и фосфорна киселина, разположена съседни нуклеотиди. Те се наричат фосфодиестер. Разграждането на ДНК и РНК молекули, които се срещат в човешки клетки, изложени на твърд гама радиация или токсични вещества, дължащи се на отравяне се дължи на разрушаване на фосфодиестерни връзки. Тя води до клетъчна смърт.

биологични мембрани

Структуроопределящи интериорни съдържанието на клетката, и се състои от фосфор. При хората до 40% от сухото тегло попада на съединения, съдържащи фосфолипиди и fosfoproteidy. Те са основните компоненти на слой на мембраната, в които има също вещества като протеини и въглехидрати. Високо съдържание на фосфор е типично за черупки neurocytes и процеси - дендрити и аксон. Фосфолипиди мембрани дават пластичност, и благодарение на молекули холестерол и дори съдържание. Те също така играе ролята на вторични посредници - сигнални молекули, които са активатори на участващи в нервни импулси ефекторни протеини.

Паращитовидните жлези и тяхната роля в метаболизма на фосфор

Подобна грах, разположена от двете издатини на щитовидната жлеза и с тегло 0,5-0,8 г всеки, паращитовидната жлеза да секретират паратироиден хормон. Той регулира обмяната на елементи като калций и фосфор в организма. Функциите са в техните ефекти върху остеобластите и остеоцити - костни клетки, които са повлияни от хормон започват да се отделят сол на фосфорна киселина в извънклетъчната течност. Когато хиперфункция на паращитовидните жлези на човешки кости губят сила, омекотяват и събаряне, съдържанието на фосфор в тях намалява рязко. По това време, повишен риск от счупвания на гръбначния стълб, таза и бедрата, които застрашават живота на пациента. Едновременно с нарастващи количества от калций. Това води до хиперкалциемия със симптоми на периферните нерви и спад на тонуса на скелетната мускулатура. РТН действа върху бъбреците, намаляване реабсорбция фосфорни соли от първичния урината. Увеличаването на съдържание на фосфат в бъбречната тъкан причинява hyperphosphaturia и смятане формация.

Минералният състав на костната тъкан

На твърдост, здравина и еластичност на системата за подпомагане зависи от химическия състав на костни клетки. Остеоцити съдържат органични съединения, например освин протеин и неорганични вещества, съдържащи фосфатни соли на калций и магнезий. С възрастта, човек на минерални компоненти като например хидроксилапатит в остеоцити и остеобласти се увеличава. Ненормално минерализацията на костите, натрупването на калциеви соли и излишък на фосфор в организма води до загуба на еластичност и здравина на скелета, така че възрастните хора често са изложени на риск от наранявания и фрактури.

Превръщането на фосфорни съединения в човешкото тяло

Най-големият храносмилателната жлеза в човешкото тяло - черния дроб - играе главна роля в реакциите за обмен на фосфор-съдържащи съединения. Паратироиден хормон и витамин D също да допринесе за тези процеси. Дневната изискването за възрастен елемент е 1,0-2, 0 грама, за деца и юноши - 2,5 Фосфор под формата на лесно смилаеми соли, както и в комплекси с протеини и въглехидрати в човешкото тяло идва от храна.

Те са пълни слънчоглед, тиква, коноп. В храни от животински произход много фосфор в пилешки дроб, говеждо, твърдо сирене, риба. Превишение на фосфор в организма може да доведе до нарушения от reabsorbtsionnoy бъбречна функция, да злоупотребяват с витамини, недостиг на калций в храната. Отрицателният ефект на фосфор върху човешкото тяло се проявява главно в лезията на система, бъбреците и костния апарат сърдечно-съдови и може да показва сериозен метаболитни нарушения.