Fosfor i menneskekroppen: verdi, slag

Biokjemi - biologi som studerer den kjemiske sammensetning av de enkelte celler, og organismen som en helhet. Det er kjent at nesten 98% av celleinnholdet omfatter oksygen, karbon, nitrogen og hydrogen. Disse kjemikaliene er kalt organogenic. 1,8% er kalium, natrium, magnesium, klor og fosfor. I mennesker er de en del av mineralsaltene, og ha form av enkle eller komplekse ioner, som gir det normale forløpet av stoffskiftereaksjoner. For eksempel kan hovedkomponenten av cellene som er ansvarlige for overføring av genetiske trekk - nukleinsyrer - omfatte anioner er anioner av fosforsyre.

ATP-molekylet på hvilken den programvare cellen energi omfatter også fosforioner. I denne artikkelen presenterer vi eksempler som bekrefter den viktige rollen av fosfor i menneskekroppen og dens virkning på metabolismen.

Kovalente polare bindinger og deres verdi

Grunnlaget struktur av organiske stoffer som utgjør levende materiale, er evnen til molekylene for å danne en viss type kjemisk binding. Det kalles polar kovalent og som oppstår mellom ikke-metallatomer, bestemmer de grunnleggende egenskapene til kjemiske forbindelser. Biochemistry, studere strukturen av molekyler av stoffer i planteceller, sopp, dyr, satt sin kjemiske sammensetning. Det viste seg at, i tillegg til nitrogen, karbon, oksygen, og de inneholder fosfor. Hos mennesker er det ikke funnet i fri tilstand, siden det er svært giftig. Derfor, i levende systemer element har form av anioner meta-, orto- eller pyrofosforsyre, som har evnen til å danne bindinger med metall kationer. I hvilke stoffer de kan møte celler?

Fosfor i komplekse organiske molekyler

Proteiner skjelettsystemet, hormoner, vitaminer, og lipider for å danne en fosforholdig kompleks ioner kompleksforbindelser. Hos mennesker er det komplekse forbindelser - og fosfoproteidy fosfolipider, utgjør molekyler av biologisk aktive substanser - enzymer og steroider. Polare kovalente bindinger i DNA- og RNA-nukleotider tillate dannelsen av fosfodiesterbindinger i nukleinsyre-kjeder. Hvorfor behovet for fosfor i kroppen og hva er dens funksjoner i stoffskiftet? La oss først vurdere saken på cellenivå i organisasjonen.

Plasser fosfor i elementsammensetningen av cellene

I henhold til innholdet i cytoplasma og organeller (0,2-1%), er ikke-metall på fjerde plass etter organogenic elementer. De fleste mettet lokomotoriske fosforforbindelser celler - osteocytter, dentale vev substans - dentin. Stor er innholdet i nevroner og gliaceller, som utgjør nervesystemet. Fosforatomene som er inneholdt i membranproteiner, nukleinsyrer og energi stoffer - adenosintrifosfat ATP og redusert form nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP x _H2. Som vi ser i menneskekroppen fosfor er funnet i alle livsviktige strukturer: celler, vev, fysiologiske systemer.

Det er kjent at nivået av celle homeostase, som er åpent biologisk system avhenger av konsentrasjonen av forskjellige ioner i det intercellulære fluidet og hyaloplasm. Hva er funksjonen av fosfor i opprettholdelsen av et konstant indre miljø i menneskekroppen?

Buffersystemet

På grunn av den egenskap ved den ytre semipermeable membranen inn i cellen stadig mottar forskjellige stoffer, kan høy konsentrasjon påvirke dets aktivitet. For å nøytralisere overskuddet av giftige ioner, cytoplasma, sammen med kationer natrium, kalium, kalsium, inneholder sure rester karbonat, sulfit, og fosforsyre. De er i stand til å reagere med et overskudd av ioner fanget i et bur, og regulere konsistensen av intracellulære innhold. Buffersystemet bortsett fra ioner av svake syrer, nødvendigvis inkludere anioner HPO ₄ ^2- og H ₂ PO ₄ ^- inneholdende fosfor. Hos mennesker er den sammensatt av et buffersystem som gir fysiologisk normale metabolske reaksjoner på cellenivå.

oksidativ fosforylering

Splitting av organiske forbindelser i cellen kalles aerob respirasjon. Lokalet - mitokondriene. På de indre folder - cristae organ - som ligger enzymer komplekser. For eksempel omfatter ATPase-systemet molekuly- elektronbærere. På grunn av reaksjoner katalysert ved enzymer fra ADP og frie fosforsyremolekyler syntetisert ATP - universell energi celler middel forbrukes for sin reproduksjon, vekst, bevegelse. Dets dannelse kan representeres på en forenklet reaksjonsskjema: F = ADP + ATP. Deretter adenosinetriphosphate molekyler akkumuleres i cytoplasma. De tjener som en kilde til energi til mekanisk arbeid, for eksempel i muskelsystemet, og i reaksjonene i plastikk-utveksling. Derfor, den fosfor i den menneskelige kroppen spiller en nøkkelrolle i energimetabolismen.

Fosfodiesterbindinger arvelighet molekyler

Høyt atom fosfor innhold tas opp i cellekjernen, som en del av delen av nukleinsyrer. Åpnet i det 19. århundre sveitsiske forskeren F. Miescher, de er biopolymerer består av monomerer og - nukleotider. Fosfor er tilstede både i purin og pyrimidinbaser, og leddene som utgjør kjedet RNA og superhelix DNA. Monomerene av nukleinsyrer som er i stand til å danne en polymerstruktur ved fremstilling av kovalente bindinger mellom pentose-rester og fosforsyre liggende tilstøtende nukleotider. De kalles fosfodiester. Nedbrytning av DNA og RNA-molekyler som forekommer i humane celler som er utsatt for harde gammastråling eller giftige stoffer på grunn av forgiftning er på grunn av brudd av fosfodiesterbindinger. Det fører til celledød.

biologiske membraner

Struktur som avgrenser et indre innholdet i cellen, og er sammensatt av fosfor. Hos mennesker opp til 40% etter tørrvekt faller på forbindelser inneholdende fosfolipider og fosfoproteidy. De er de viktigste komponenter av membranlaget, der det også er stoffer som proteiner og karbohydrater. Høyt fosforinnhold er typisk for skall neurocytter og prosesser - dendritter og akson. Fosfolipider membraner gi plastisitet, og takket være den kolesterolmolekyler og til og med styrke. De kan også spille rollen som andre budbringere - signalmolekyler som er aktivatorer av effektorceller proteiner som er involvert i nerveimpuls.

Parathyroid kjertler og deres rolle i metabolismen fosfor

Lignende ert liggende på begge fliker av skjoldbruskkjertelen og med en vekt på 0,5-0,8 g hver, biskjoldbruskkjertelen å skille ut parathyroid hormon. Den regulerer utveksling av elementer som kalsium og fosfor i kroppen. Funksjonene er som deres virkning på osteoblaster og osteocytter - ben-celler, som er påvirket av hormonet begynne å utskille salt av fosforsyre i den ekstracellulære væske. Når hyperfunksjon av biskjoldkjertlene menneskeknokler miste styrke, mykne og bryte ned, fosforinnholdet i dem avtar sterkt. På denne tiden, en økt risiko for brudd i ryggsøylen, bekken og hofter, truer pasientens liv. Samtidig økende mengder av kalsium. Dette fører til hyperkalsemi med symptomer på perifere nerver og at sjelettmuskeltonus. PTH virker på nyrene, noe som reduserer reabsorpsjon fosforsalter fra den primære urin. Økning av fosfatinnholdet i nyrevevet forårsaker hyperphosphaturia og tannstendannelse.

Mineralsammensetningen av benvev

Hardhet, styrke og elastisitet av bæresystemet, avhenger av den kjemiske sammensetning av beinceller. Osteocytter inneholder som organiske forbindelser, f.eks brusk protein, og uorganiske stoffer som inneholder fosfatsalter, kalsium og magnesium. Med alderen, en person av mineralkomponenter, slik som hydroksylapatitt i osteocytter og osteoblaster øker. Unormal benmineralisering, akkumulering av kalsiumsalter, og overskytende fosfor i legemet fører til tap av elastisitet og styrke av skjelettet, slik at eldre mennesker ofte er utsatt for skader og brudd.

Omdannelse av fosforforbindelser i menneskekroppen

Den største fordøyelseskjertelen i menneskekroppen - leveren - har spilt en hovedrolle i utvekslingsreaksjoner av fosforholdige forbindelser. Parathyroid hormon og vitamin D bidrar også til disse prosessene. Den daglige behov for voksen element er 1,0-2, 0 gram, for barn, ungdom - 2,5 Fosfor i form av lett fordøyelig salter, så vel som i komplekser med proteiner og karbohydrater i det menneskelige legemet kommer fra maten.

De er fulle av solsikkefrø, gresskar, hamp. I matvarer av animalsk opprinnelse mye fosfor i kyllinglever, biff, hard ost, fisk. Overskudd av fosfor i kroppen kan være et resultat av forstyrrelser reabsorbtsionnoy nyrefunksjon, misbruk vitaminer, kalsiummangel i mat. Den negative effekt av fosfor på menneskekroppen er i første rekke manifestert i lesjon i det kardiovaskulære system, nyre og ben apparatet, og kan bety et alvorlig metabolske forstyrrelser.