Fosfor in het menselijk lichaam: de waarde, het effect

Biochemie - biologie dat de chemische samenstelling van afzonderlijke cellen en het organisme als geheel bestudeert. Het is bekend dat bijna 98% van de celinhoud omvatten zuurstof, koolstof, stikstof en waterstof. Deze chemicaliën worden genoemd organogene. 1,8% zijn kalium, natrium, magnesium, fosfor en chloor. Bij de mens, zij deel van de minerale zouten en de vorm van eenvoudige of complexe ionen, die de normale stofwisseling reacties. Bijvoorbeeld, de belangrijkste verbinding met de cellen die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van genetische eigenschappen - nucleïnezuren - omvatten anionen zijn anionen van fosforzuur.

Het ATP molecuul waarop de software celenergie ook fosforionen. In dit artikel laten we voorbeelden zien dat de belangrijke rol van fosfor in het menselijk lichaam en de effecten ervan op de stofwisseling te bevestigen.

Polaire covalente bindingen en de waarde

De basisstructuur van organische stoffen waaruit levende materie, is het vermogen van de moleculen tot een bepaald type chemische binding. Het heet polaire covalente als die tussen niet-metalen atomen, bepaalt de basiskenmerken van chemische verbindingen. Biochemistry, bestuderen van de structuur van moleculen van stoffen in plantencellen, schimmels, dieren, bepalen hun chemische samenstelling. Het bleek dat, naast stikstof, koolstof, zuurstof en ze fosfor. Bij de mens, is het niet te vinden in de vrije staat, want het is zeer giftig. Daarom, in levende systemen element heeft de vorm van anionen meta-, ortho- of pyrofosforzuur, die de mogelijkheid om banden met metaalkationen te vormen. In welke stoffen kunnen ze cellen voldoen?

Fosfor in complexe organische moleculen

Eiwitten skelet, hormonen, vitamines, lipiden en voor het vormen van een fosforhoudend complexe ionen complexverbindingen. Bij de mens zijn er complexverbindingen - en fosfoproteidy fosfolipiden vormen de moleculen van biologisch actieve stoffen - enzymen en steroïden. Polaire covalente bindingen in DNA en RNA nucleotiden kan de vorming van fosfodiester bindingen in nucleïnezuurketens. Waarom de behoefte aan fosfor in het lichaam en wat zijn de functies in het metabolisme? Laten we eerst de zaak op cellulair niveau van de organisatie.

Plaats fosfor in de elementaire samenstelling van cellen

Volgens de inhoud in het cytoplasma en organellen (0,2-1%), niet-metaal in de vierde plaats na organogene elementen. Meest verzadigde locomotorische fosforverbindingen cellen - osteocyten, tandweefsel stof - dentine. Groot is de inhoud ervan in neuronen en gliacellen, die deel uitmaken van het zenuwstelsel. Fosforatomen in het membraan eiwitten, nucleïnezuren en voedingsbestanddelen - adenosine trifosfaat ATP en gereduceerde vorm nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP x _H2. Zoals we zien in het menselijk lichaam fosfor is te vinden in alle van vitaal belang structuren: cellen, weefsels, fysiologische systemen.

Het is bekend dat het niveau van celhomeostase, die open biologisch systeem afhankelijk van de concentratie van verschillende ionen in de intercellulaire vloeistof en hyaloplasm. Wat is de functie van fosfor in het onderhoud van een constante interne omgeving van het menselijk lichaam?

Het buffersysteem

Vanwege het complex via het buitenste semipermeabele membraan in de cel voortdurend ontvangt verschillende stoffen kunnen hoge concentraties nadelig beïnvloeden zijn activiteit. Om de overmaat toxische ionen, het cytoplasma neutraliseren, samen met de kationen natrium, kalium, calcium, bevat zure resten carbonaat, sulfiet en fosforzuren. Zij kunnen reageren met een overmaat ionen gevangen in een kooi en de controle van de consistentie van de intracellulaire inhoud. Het buffersysteem met uitzondering ionen van zwakke zuren, noodzakelijkerwijs anionen HPO ₄ ^2- en _{H2 PO4} ^- bevattende fosfor. Bij de mens is samengesteld uit een buffersysteem bevat de fysiologisch normale metabolische reacties op celniveau.

oxidatieve fosforylering

De splitsing van organische verbindingen in de cel wordt genoemd aërobe ademhaling. De locatie - de mitochondriën. Aan de binnenzijde plooien - cristae organellen - complexen aanwezige enzymen. Bijvoorbeeld, het ATPase omvat molekuly- elektrondragers. Vanwege gekatalyseerd door enzymen van ADP en vrij fosforzuur moleculen gesynthetiseerd ATP - Universele energiecellen middel verbruikt voor de reproductie, groei, beweging. Zijn vorming kunnen worden weergegeven in een vereenvoudigde reactieschema: F = ADP + ATP. Vervolgens adenosinetrifosfaat moleculen ophopen in het cytoplasma. Ze dienen als een bron van energie voor mechanische arbeid, bijvoorbeeld in het spierstelsel, en de reacties van de kunststof uitwisseling. Daarom is de fosfor in het menselijk lichaam speelt een belangrijke rol in het energiemetabolisme.

Fosfodiester bindingen erfelijkheid moleculen

Hoge atomaire fosforgehalte wordt opgenomen in de celkern, in het kader van het lid van nucleïnezuren. Geopend in de 19e eeuw Zwitserse wetenschapper F. Miescher, ze zijn biopolymeren bestaat uit monomeren en - nucleotiden. Fosfor is aanwezig in zowel de purine en pyrimidine basen, en de schakels die de keten RNA en superhelix DNA. De monomeren van de nucleïnezuren in staat is een polymeerstructuur door covalente bindingen tussen de residuen pentose en fosforzuur liggende aangrenzende nucleotiden. Ze heten fosfodiester. Afbraak van DNA en RNA-moleculen die zich in humane cellen blootgesteld aan harde gammastraling of giftige stoffen vanwege vergiftiging wordt veroorzaakt door breuk van fosfodiesterbindingen. Het leidt tot celdood.

biologische membranen

Structuur een inwendige inhoud van de cel, en bestaan uit fosfor. Bij mensen tot 40% drooggewicht valt op verbindingen die fosfolipiden en fosfoproteidy. Zij zijn de hoofdcomponenten van de membraanlaag, waarbij er ook stoffen zoals eiwitten en koolhydraten. High fosforgehalte is typisch voor shell neurocyten en processen - dendrieten en axonen. Fosfolipiden membranen geven plasticiteit, en dankzij de cholesterol moleculen en zelfs de kracht. Zij spelen ook de rol van tweede messengers - signaalstoffen die activatoren van effector eiwitten die betrokken zijn bij zenuw impuls.

Bijschildklieren en hun rol in fosforstofwisseling

Soortgelijke pea liggend aan beide lobben van de schildklier en met een gewicht van 0,5-0,8 g per stuk, de bijschildklier parathyroïd hormoon afscheiden. Het regelt de uitwisseling van elementen zoals calcium en fosfor in het lichaam. De functies zijn als hun effecten op osteoblasten en osteocyten - botcellen, begrensd door hormonen beginnen zout van fosforzuur uitscheiden in de extracellulaire vloeistof. Wanneer hyperfunctie van de bijschildklieren uit menselijke botten kracht verliezen, verzachten en breken, het fosforgehalte in hen sterk afneemt. Op dit moment, een verhoogd risico op fracturen van de wervelkolom, bekken en heupen, bedreigt het leven van de patiënt. Tegelijkertijd toenemende hoeveelheden calcium. Dit leidt tot hypercalciëmie met symptomen van perifere zenuwen en de val van de skeletspier toon. PTH werkt in op de nieren, waardoor reabsorptie fosforzouten de primaire urine. Verhogen van het fosfaatgehalte in nierweefsel veroorzaakt hyperphosphaturia en tandsteenvorming.

De minerale samenstelling van botweefsel

De hardheid, sterkte en elasticiteit van de drager is afhankelijk van de chemische samenstelling van botcellen. Osteocyten bevatten zoals organische verbindingen, bijvoorbeeld beenderlijm eiwit en anorganische stoffen die fosfaatzouten calcium en magnesium. Met leeftijd, een persoon van minerale componenten zoals hydroxylapatiet in osteocyten en osteoblasten toe. Abnormale botmineralisatie, de accumulatie van calciumzouten en overmaat fosfor in het lichaam leidt tot verlies van elasticiteit en sterkte van het skelet, zodat ouderen vaak het risico op blessures en breuken.

Omzetting van fosforverbindingen in het menselijk lichaam

De grootste spijsverteringsklier in het menselijk lichaam - de lever - een leidende rol bij de uitwisselingsreacties van fosforhoudende verbindingen afgespeeld. Bijschildklierhormoon en vitamine D ook bij deze processen. De dagelijkse behoefte aan volwassenen element 1,0-2, 0 gram, voor kinderen en tieners - 2,5 Fosfor in de vorm van gemakkelijk verteerbaar zouten en in complexen met eiwitten en koolhydraten in het menselijk lichaam afkomstig uit voedsel.

Ze zitten vol zonnebloempitten, pompoen, hennep. In dierlijke voedingsmiddelen veel fosfor in kippenlever, rundvlees, harde kaas, vis. Excess fosfor in het lichaam kan het gevolg zijn van aandoeningen reabsorbtsionnoy nierfunctie, misbruik vitamines, calcium tekort aan voedsel. Het negatieve effect van fosfor op het menselijk lichaam wordt voornamelijk tot uiting in de lokalisatie van het cardiovasculaire systeem, de nieren en de botten inrichting en kan een ernstige stofwisselingsziekten geven.