Geležis: savybės

Mikroelementas yra esminis daugelio komponentų deguonis- ir elektronus perduodančios aktyviosios grupės. Geležies trūkumas lemia priklausomo nuo geležies aktyvumo sumažėjimą fermentai (enzimai) oksidoreduktazės ir monooksigenazės.

Deguonies transportavimas ir saugojimas

Kaip esminis JK statybinis elementas hemoglobinaspagrindinis vaidmuo geležies yra gabenti deguonis nuo plaučių iki galutinės oksidacijos vietos audiniuose. Geležies taip pat dalyvauja saugant deguonis į formą mioglobinas. Kaip vienos grandinės hemo baltymas, mioglobinas padidina deguonies difuzijos iš eritrocitai (raudona kraujas ląstelės) į citozolį ir mitochondrijos raumenų. Hemoglobinas taip pat mioglobinas yra apie 75% viso kūno deguonies.

Elektronų pernaša

svarbus geležiesturinčios frakcijos apima mitochondrijų kvėpavimo grandinės citochromus. Tai yra būtina elektronų pernašai, elektronams pernešti į molekulinį deguonį iki vanduo yra suformuotas. Geležis šiame procese tarnauja kaip elektronų priėmėjas. Citochromo sistemos, ypač citochromas c, taip pat vaidina svarbų vaidmenį korinio energijos tiekime, nes jos reikalingos ATP gamybai - adenozino trifosfatas, organizmo energijos donoras. Oksidacija ir redukcija

  • Ribonukleotidų reduktazės - reikia geležies, kad katalizuotų DNR sintezės etapą, kuris lemia reakcijos greitį
  • Amino rūgšties monooksigenazės - šių nuo geležies priklausančių fermentų funkcija yra pagreitinti reakcijas, kad susidarytų serotonino pirmtakas 5-hidroksitriptofanas ir dopamino pirmtakas L-dopa; serotoninas ir dopaminas yra svarbūs centrinės nervų sistemos neuromediatoriai
  • Citochromo P450 šeima - tarpininkauja daugybei ksenobiotikų (pašalinių medžiagų) apykaitos reakcijų geležies, kaip aktyvuojančio metalo, pagalba, dalyvauja steroidinių hormonų, tokių kaip lytiniai hormonai ir kortikosteroidai, vitaminas D3, biosintezėje vaistų metabolizme. , aromatiniai angliavandeniliai ir, be kita ko, sintezuojant tulžies rūgštį
  • Riebalų rūgščių desaturazės - nesočiųjų susidarymas riebalų rūgštys.
  • Lipoksigenazės - leukotrienų, priklausančių medžiagų klasei, sintezė eikozanoidai, yra lokalizuoti leukocitai (balta kraujas ląstelės) ir yra susiję su alerginėmis ar uždegiminėmis organizmo reakcijomis.
  • Geležies turintys metalo-fermentų kompleksai, tokie kaip peroksidazės, katalazės ir oksigenazės, perneša vandenilis į vandenilio peroksidas, prisidedant prie deguonies radikalų šalinimo.
  • NO sintazės ir peroksidazės, išskyrus glutationo peroksidazes, veikia kraujagyslių išsiplėtimą (kraujagyslių išsiplėtimas atpalaiduojant kraujagyslių lygiuosius raumenis), neurotransmisiją - neuronų ryšį per sinapses ir imuninę būklę
  • Deguonies transferazės - užtikrina deguonies perdavimą tarpiniame metabolizme.
  • Geležies turinčios hidroksilazės - reguliuoja detoksikacijos procesai organizme.
  • Citrato ciklo sukcinato dehidrogenazė - katalizuoja sukcinato oksidaciją iki fumarato.
  • Mitochondrijų citratų ciklo akonitazėse yra geležies kaip laisvai surišto kofaktoriaus - geležies ir sieros centro - ir jos vaidina svarbų vaidmenį kaip grįžtamojo citrato reakcijos į izocitratą katalizatoriaus.

Priklauso nuo geležies fermentai (enzimai) taip pat priskiriamos guanilatų ciklazės - cGMP kaip antrasis pasiuntinys - ir aminofosforibosiltransferazės. Pastarieji yra būtini purino sintezei, katalizuojantys reakcijos greitį nustatantį žingsnį.

Prooksidantas

Laisvieji geležies jonai sugeba katalizuoti Fentono reakciją su superoksidu ir vandenilis peroksidas, reaguodamas į laisvų reaktyvių radikalų susidarymą, kurie yra susiję su padidėjusiu oksidatyvu stresas ir priešlaikinis ląstelių senėjimas. Tik transportinis baltymas transferinas turi antioksidantas savybės. Susiedamas geležį, jis apsaugo ląsteles ir audinius nuo laisvųjų geležies jonų, kurie turi agresyvų oksidacinį poveikį.

Kolageno sintezė

Geležis yra būtinas polipeptidų grandinių hidroksilinimo mikroelementas, todėl jis yra būtinas tinkamam kaulo formavimuisi ir regeneracijai, kremzlė ir jungiamasis audinys.

Didelės geležies atsargos kaip galimas rizikos veiksnys

Laisvieji geležies jonai turi toksinį poveikį. Kaip prooksidantai, jie yra susiję su širdies ir kraujagyslių ligų, tokių kaip koronarinės,, išsivystymu. širdis liga (ŠKL; vainikinių kraujagyslių liga laivai) sukėlęs miokardo infarktą (širdis priepuolis) - ir neurodegeneracinės ligos Alzheimerio liga or Parkinsonizmas. Be to, geležis tikriausiai vaidina ribojančią maistinę medžiagą auglio ląstelių augimui ir replikacijai. JAV atliktas tyrimas patvirtino, kad padidėjęs geležies kiekis serume yra susijęs su padidėjusia naviko ligų rizika. Kaip pagrindinis mechanizmas aptariama, kad geležis skatina oksidaciją stresas per savo pagrindinę katalizinę funkciją susidarant citotoksiniams deguonies ir hidroksi radikalams, pavyzdžiui, vykstant Fenton ir Haber-Weiss reakcijoms. Norint išvengti tokių ligų, reikėtų vengti didesnio geležies kiekio ir padidėjusio geležies atsargų kiekio. Geležies perkrova atsiranda, pavyzdžiui, dėl gėrimo vanduo su dideliu geležies kiekiu, geležiniai indai, dažnai kraujas perpylimai, per didelis geležies vartojimas papildai, ir dėl lėtinių alkoholizmas arba padidėjęs lengvai absorbuojamų geležies šaltinių, pavyzdžiui, hemo geležies, vartojimas iš gyvūninės kilmės maisto produktų. Šiuo atžvilgiu tyrimai parodė teigiamą koreliaciją tarp širdies ir kraujagyslių sistemos rizikos, ypač dėl miokardo infarkto rizikos (širdis priepuolis) ir hemo geležies suvartojimas, bet ne su geležies arba hemo suvartojimu. Paveldimas hemochromatozė yra „geležies kaupimo liga“ dėl per didelio, nekontroliuojamo virškinimo trakto absorbcija. Asmenims, sergantiems šia autosomine recesyvine liga, padidėja hepatoceliulinės karcinomos rizika. Be to, paveikti asmenys kenčia nuo silpnumo, rudai pilkos spalvos oda pigmentacija arba artritas, be kitų simptomų. Vėlesnėse stadijose miokardo pažeidimas (širdies raumens pažeidimas), diabetas cukrinis diabetas arba kepenys gali pasireikšti cirozė. Kepenys cirozė yra paskutinė įvairių lėtinių kepenų ligų stadija, kuriai būdinga kepenų ląstelių mirtis, dėl kurios atsiranda nefunkcionalus, mazginis jungiamasis audinys. Be to kepenys karcinoma, hemochromatozė pacientams taip pat gali išsivystyti kiti navikai, pavyzdžiui, krūties karcinoma (krūties vėžys) arba kolorektalinė karcinoma (dvitaškis ir tiesiosios žarnos karcinoma). Svarbus pastebėjimas. Prieš pradedant vartoti lygintuvą papildyti, serumas feritino lygį visada turėtų nustatyti gydytojas, kad nustatytų geležies trūkumas! Asmenys su padidėjusia feritino koncentracijos neturėtų vartoti geležies papildai bet kokiomis aplinkybėmis. Yra papildoma rizika, jei tokie asmenys reguliariai vartoja vitaminų papildai. Vitaminai A, C ir E demonstruoja prooksidacinį poveikį, kai geležies atsargos yra padidėjusios, ir tiesiogiai sukelia redukciją iki nesurištos laisvosios geležies (Fe2 +) Fentono reakcijai.