Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Биологическая роль железа



 Другие рефераты
Биоактивные производные хитозана Биологическая роль аминокислот Биологическая роль каротиноидов Биохимия простагландины

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:

n А - цитохромы с гем - группой, соединяющей
  формилпорфин;
n В - цитохромы с протогем - группой;
n С  -  цигохромы  с  замещенной  мезогем  -
  группой;
n 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     для
микроорганизма, а

активированное   им   йодинирование   частиц
относится к бактерицидной
функции лейкоцитов.   .


                       К    железосодержащим
относятся и флавопротеиновые ферменты,
в которых железо  не  включено  в  геминовую
группу  и  необходимо  только  для   реакций
переноса.

                          Наиболее изученной
является сукцинатдегидрогеназа,
которая    наиболее    активна    в    цикле
трикарбоновых   кислот.     Митохондриальные
мембраны свободно проницаемы  для  субстрата
фермента.

                   Негеминовое       железо,
локализующееся главным

образом  в   митохондриях   клетки,   играет
существенную роль в дыхании
клетки,     участвуя     в     окислительном
фосфолировании и транспорте
электронов  при  терминальном  окислении,  в
цикле трикарбоновых
кислот.


                    Ферритин и гемосидерин  -
запасные

соединения  железа  в   клетке,   находящиеся
главным образом в

рети
12345
скачать работу


 Другие рефераты
История России
Средневековые государства в XIV—XV вв
Биография Джеральда Даррелла
История Рождества


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ