Fosforu v lidském těle: hodnota, vliv

Biochemie - biologie, která studuje chemické složení jednotlivých buněk a organismu jako celku. Je známo, že téměř 98% z obsahu buňky zahrnují kyslík, uhlík, dusík a vodík. Tyto chemikálie se nazývají organogenní. 1,8% jsou draslík, sodík, hořčík, chlor a fosfor. U lidí, jsou součástí minerálních solí a mají podobu jednoduché nebo komplexní ionty, poskytují normální průběh metabolických reakcí. Například, hlavní sloučenina buněk odpovědných za přenos genetických znaků - nukleových kyselin - obsahují anionty jsou anionty kyseliny fosforečné.

Molekula ATP na kterém energie software buňka také obsahuje fosfor ionty. V tomto článku se budeme prezentovat příklady, které potvrzují významnou úlohu fosforu v lidském těle a jeho vliv na metabolismus.

Kovalentní polární vazby a jejich hodnota

Základem konstrukce organických látek tvořících živé hmoty, je schopnost molekul pro vytvoření určitého typu chemické vazby. To se nazývá polární kovalentní a vznikající mezi nekovových atomy, určuje základní charakteristiky chemických sloučenin. Biochemistry, studium struktury molekul látek v rostlinných buňkách, hub, živočichů, nastavit jejich chemické složení. Ukázalo se, že kromě dusíku, uhlíku, kyslíku a obsahují fosfor. U lidí, to není nalezen ve volném stavu, neboť je vysoce toxický. Z tohoto důvodu, v živých systémech prvek má tvar aniontů meta, ortho- nebo pyrofosforečnou, které mají schopnost tvořit vazby s kovovými kationty. V jaké látky jsou schopny splnit buňky?

Fosforu ve složitých organických molekul

Proteiny kosterní systém, hormony, vitaminy, a tuky že vytvoří komplex obsahující fosfor iontů komplexních sloučenin. U lidí jsou komplexní sloučeniny - a fosfoproteidy fosfolipidy, tvoří molekuly biologicky aktivních látek - enzymy a steroidy. Polární kovalentní vazby na DNA a RNA nukleotidů umožňuje tvorbu fosfodiesterových vazeb v řetězci nukleových kyselin. Proto je potřeba fosforu v těle a jaké jsou jeho funkce v metabolismu? Věnujme nejprve posoudí záležitost na buněčné úrovni organizace.

Místo fosforu v elementárního složení buněk

Podle obsahu v cytoplazmě a organel (0,2-1%), non-kov je na čtvrtém místě po organogenní prvků. Většina nasycené sloučeniny fosforu pohybového buňky - osteocyty, zubní tkáň látek - dentinu. Velká je jejich obsah v neurony a glie, které tvoří nervovou soustavu. Fosforu atomy obsažené v membránových proteinů, nukleových kyselin a energetické látky - adenosintrifosfát ATP a redukovaná forma nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP x H _2. Jak je vidět v lidském těle, fosforu se nachází ve všech životně důležitých strukturách: buněk, tkání, fyziologické systémy.

Je známo, že hladina buněčné homeostázy, který je otevřený biologického systému, závisí na koncentraci různých iontů v mezibuněčné tekutiny a hyaloplasm. Jaká je funkce fosforu při udržování konstantního vnitřního prostředí lidského těla?

Pufrový systém

Vzhledem k vlastnost přes vnější semipermeabilní membránu do buňky neustále přijímá různé substance, vysoká koncentrace může nepříznivě ovlivnit její účinnost. Pro neutralizaci přebytku toxických iontů v cytoplazmě, společně s kationty sodíku, draslíku, vápníku, obsahuje kyselé zbytky uhličitan, sulfit, a fosforečná. Jsou schopny reagovat s přebytkem iontů zachycených v kleci, a kontrolovat konzistenci intracelulárních obsahu. Pufrový systém kromě iontů slabých kyselin, nutně zahrnovat anionty HPO ₄ ^2- a H _{2PO 4} ^- obsahující fosfor. U lidí, se skládá ze systému pufru poskytuje fyziologicky normální průběh metabolických reakcí na buněčné úrovni.

oxidativní fosforylace

Štípací organických látek v buňce, se nazývá aerobní respirace. Dějištěm - mitochondrie. Na vnitřních záhybů - cristae organely - leží enzymy komplexy. Například, systém ATPázy obsahuje molekuly- elektronové nosiče. Vzhledem k reakcím katalyzovaným enzymy z ADP a molekuly volně kyseliny fosforečné syntetizovaných ATP - univerzální energie buňky látka spotřebuje na jejich reprodukci, růst, pohyb. Jeho tvorba může být reprezentován ve zjednodušené reakčního schématu: F = ADP + ATP. Pak adenosinetriphosphate molekuly se hromadí v cytoplasmě. Ty slouží jako zdroj energie pro mechanickou práci, například na svalový systém, a v reakcích výměny plastu. Proto je fosfor v lidském těle hraje klíčovou úlohu v energetickém metabolismu.

Fosfodiesterové vazby dědičnosti molekul

Vysoký obsah fosforu atomová je zaznamenána v jádře buňky, v rámci prvku nukleových kyselin. Byl otevřen v 19. století švýcarského vědce F. Miescher, jsou biopolymery složené z monomerů a - nukleotidů. Fosfor je přítomen jak v purinových a pyrimidinových bází, a odkazy, které tvoří RNA řetězce a superhelix DNA. Monomery nukleových kyselin, které jsou schopné tvořit strukturu polymeru tvorbou kovalentní vazby mezi pentózy zbytků a kyseliny fosforečné, ležící sousední nukleotidy. Nazývají se fosfodiesterové. Degradace DNA a RNA molekul vyskytujících se v lidských buňkách vystavených pevný gama záření nebo toxických látek v důsledku otravy je v důsledku protržení fosfodiesterových vazeb. To vede k buněčné smrti.

biologickými membránami

Struktura definující vnitřní obsah buňky, a jsou složeny z fosforu. U lidí až do 40% hmotnostních v suchém stavu padá na sloučeniny obsahující fosfolipidy a fosfoproteidy. Jedná se o hlavní součásti membránové vrstvy, ve kterých jsou také látky, jako jsou proteiny a sacharidy. Vysoký obsah fosforu je typické pro hrubou neurocytes a procesů - dendrity a axon. Fosfolipidy membrány dát plasticitu a díky molekuly cholesterolu a dokonce i síly. Ale také hrají roli druhých poslů - signalizační molekuly, které jsou aktivátory efektorových proteinů podílejících se na nervový impuls.

Příštítná tělíska a jejich role v metabolismu fosforu

Podobné hrachu, ležící na obou laloků štítné žlázy a o hmotnosti 0,5-0,8 g každého, příštítných tělísek k sekreci parathormonu. Reguluje výměnu prvků, jako vápníku a fosforu v těle. Funkce jsou jejich účinky na osteoblasty, osteocyty a - kostních buněk, které jsou ovlivněny hormonu začne vylučovat sůl kyseliny fosforečné v extracelulární tekutině. Když hyperfunkce příštítných tělísek lidských kostí ztrácí pevnost, zjemňuje a rozebrat, že obsah fosforu v nich prudce klesá. V této době zvýšené riziko zlomenin páteře, pánve a kyčle, které ohrožují život pacienta. Současně, zvýšení množství vápníku. To vede k hyperkalcemii s příznaky periferních nervů a pádu tonu kosterního svalstva. PTH působí na ledviny, snížení resorpce soli fosforu z primární moči. Zvýšení obsahem fosfátů v ledvinách tkáni způsobuje tvorbu hyperphosphaturia a zubního kamene.

Minerální složení kostní tkáně

Tvrdost, pevnost a pružnost systému podpory je závislá na chemickém složení kostních buněk. Osteocyty obsahují jako organické sloučeniny, například Ossein proteinu a anorganických látek s obsahem fosfátových solí vápníku a hořčíku. S věkem, osoba, minerálních látek, jako je hydroxylapatit v osteocyty a zvýšení osteoblasty. Abnormální mineralizace kostí, hromadění vápenatých solí a přebytek fosforu v těle vede ke ztrátě pružnosti a pevnosti kostry, tak starší lidé často hrozí zranění a zlomenin.

Konverze sloučenin fosforu v lidském těle

Největší útrobní v lidském těle - játra - hraje hlavní roli v výměnnou reakcí sloučenin obsahujících fosfor. Parathormon a vitamín D také přispět k těmto procesům. Denní potřeba pro dospělé prvku je 1,0-2, 0g, pro děti a mládež - 2,5 fosforu ve formě lehce stravitelných solí, stejně jako v komplexy s proteiny a sacharidy v lidském těle, je z potravy.

Jsou plné semen slunečnice, dýně, konopí. V potravinách živočišného původu hodně fosforu v kuřecích jater, hovězí maso, tvrdý sýr, ryby. Přebytek fosforu v těle může být důsledkem poruchy reabsorbtsionnoy funkce ledvin, zneužití vitamíny, nedostatku vápníku v potravě. Negativní vliv fosforu na lidské tělo je primárně projevuje v lézi systému, ledvin a kostí přístroje kardiovaskulární a může znamenat vážné metabolické poruchy.