Fosfor dalam tubuh manusia: nilai, dampak

Biokimia - biologi yang mempelajari komposisi kimia dari sel-sel individual dan organisme secara keseluruhan. Hal ini diketahui bahwa hampir 98% dari isi sel termasuk oksigen, karbon, nitrogen dan hidrogen. Zat kimia ini disebut Organogenic. 1,8% adalah kalium, natrium, magnesium, klorin dan fosfor. Pada manusia, mereka adalah bagian dari garam-garam mineral dan memiliki bentuk ion sederhana atau kompleks, menyediakan normal reaksi metabolisme. Misalnya, senyawa utama dari sel yang bertanggung jawab untuk transfer sifat genetik - asam nukleat - terdiri anion adalah anion dari asam fosfat.

Molekul ATP di mana energi sel software juga termasuk ion fosfor. Pada artikel ini, kami menyajikan contoh-contoh yang mengkonfirmasi peran penting fosfor dalam tubuh manusia dan dampaknya pada metabolisme.

Kovalen obligasi kutub dan nilai mereka

Dasar struktur senyawa organik yang merupakan materi hidup, adalah kemampuan molekul untuk membentuk jenis tertentu ikatan kimia. Hal ini disebut kovalen polar dan timbul antara atom-atom nonlogam, menentukan karakteristik dasar senyawa kimia. Biokimia, mempelajari struktur molekul zat dalam sel tanaman, jamur, hewan, mengatur komposisi kimianya. Ternyata, selain nitrogen, karbon, oksigen, dan mereka mengandung fosfor. Pada manusia, itu tidak ditemukan dalam keadaan bebas, karena sangat beracun. Oleh karena itu, dalam elemen sistem kehidupan memiliki bentuk anion meta, orto atau asam pirofosfat, yang memiliki kemampuan untuk membentuk ikatan dengan kation logam. Dalam apa zat mereka bisa bertemu sel?

Fosfor dalam molekul organik kompleks

Protein sistem skeletal, hormon, vitamin, dan lipid membentuk ion kompleks yang mengandung fosfor senyawa kompleks. Pada manusia ada senyawa kompleks - dan fosfolipid fosfoproteidy, membuat molekul zat aktif biologis - enzim dan steroid. ikatan kovalen polar di nukleotida DNA dan RNA memungkinkan pembentukan ikatan fosfodiester dalam rantai asam nukleat. Mengapa kebutuhan fosfor dalam tubuh dan apa fungsinya dalam metabolisme? Mari kita pertama mempertimbangkan masalah ini pada tingkat sel organisasi.

Tempat fosfor dalam komposisi unsur sel

Menurut konten dalam sitoplasma dan organel (0,2-1%), non-logam di tempat keempat setelah elemen Organogenic. Kebanyakan jenuh senyawa alat gerak fosfor sel - osteosit, jaringan substansi gigi - dentin. Besar adalah konten mereka di neuron dan glia, yang membentuk sistem saraf. atom fosfor yang terkandung dalam protein membran, asam nukleat dan zat energi - adenosine triphosphate ATP dan mengurangi bentuk nikotinamiddinukleotidfosfata - NADP × H _2. Seperti yang kita lihat dalam fosfor tubuh manusia ditemukan dalam semua struktur sangat penting: sel, jaringan, sistem fisiologis.

Hal ini diketahui bahwa tingkat homeostasis sel, yang merupakan sistem biologi terbuka tergantung pada konsentrasi berbagai ion dalam cairan interseluler dan hyaloplasm. Apa fungsi dari fosfor dalam pemeliharaan lingkungan internal yang konstan dari tubuh manusia?

Sistem penyangga

Karena properti melalui membran semipermeabel luar ke dalam sel terus menerima berbagai zat, konsentrasi tinggi dapat mempengaruhi aktivitasnya. Untuk menetralisir kelebihan ion beracun, sitoplasma, bersama-sama dengan kation natrium, kalium, kalsium, mengandung residu asam karbonat, sulfit, dan asam fosfat. Mereka mampu bereaksi dengan kelebihan ion terjebak dalam kandang, dan mengontrol konsistensi isi intraseluler. Sistem penyangga kecuali ion asam lemah, tentu termasuk anion HPO ₄ ^2- dan H ₂ PO ₄ ^- mengandung fosfor. Pada manusia, itu terdiri dari sistem penyangga menyediakan kursus fisiologis normal reaksi metabolisme pada tingkat sel.

fosforilasi oksidatif

Pemisahan senyawa organik dalam sel disebut respirasi aerobik. Tempat - mitokondria. Pada lipatan batin - krista organel - enzim yang terletak kompleks. Sebagai contoh, sistem ATPase terdiri pembawa elektron molekuly-. Karena reaksi yang dikatalisasi oleh enzim dari ADP dan molekul asam fosfat bebas disintesis ATP - yang universal agen sel energi yang dikonsumsi untuk reproduksi mereka, pertumbuhan, gerak. pembentukannya dapat direpresentasikan dalam skema reaksi yang disederhanakan: F = ADP + ATP. Kemudian molekul adenosinetriphosphate menumpuk di sitoplasma. Mereka melayani sebagai sumber energi untuk bekerja mekanik, misalnya, dalam sistem otot, dan dalam reaksi pertukaran plastik. Oleh karena itu, fosfor dalam tubuh manusia memainkan peran penting dalam metabolisme energi.

ikatan fosfodiester molekul hereditas

konten fosfor atom yang tinggi dicatat dalam inti sel, sebagai bagian dari anggota asam nukleat. Dibuka pada abad ke-19 Swiss ilmuwan F. Miescher, mereka biopolimer terdiri dari monomer dan - nukleotida. Fosfor hadir baik dalam basa purin dan pirimidin, dan link membentuk RNA rantai dan superhelix DNA. Monomer dari asam nukleat mampu membentuk struktur polimer dengan memproduksi ikatan kovalen antara residu pentosa dan asam fosfat berbaring nukleotida yang berdekatan. Mereka disebut fosfodiester. Degradasi molekul DNA dan RNA terjadi pada sel manusia terkena radiasi gamma keras atau zat beracun karena keracunan adalah akibat pecahnya ikatan fosfodiester. Ini menyebabkan kematian sel.

membran biologis

Struktur mendefinisikan isi bagian dalam sel, dan terdiri dari fosfor. Pada manusia hingga 40% berat kering jatuh pada senyawa yang mengandung fosfolipid dan fosfoproteidy. Mereka adalah komponen utama dari lapisan membran, di mana ada juga zat-zat seperti protein dan karbohidrat. konten fosfor tinggi khas untuk neurocytes shell dan proses - dendrit dan akson. membran fosfolipid memberikan plastisitas, dan terima kasih kepada molekul kolesterol dan bahkan kekuatan. Mereka juga memainkan peran utusan kedua - molekul sinyal yang aktivator protein efektor yang terlibat dalam impuls saraf.

kelenjar paratiroid dan peran mereka dalam metabolisme fosfor

kacang mirip berbaring di kedua lobus kelenjar tiroid dan memiliki berat 0,5-0,8 g masing-masing, kelenjar paratiroid untuk mengeluarkan hormon paratiroid. Ini mengatur pertukaran unsur-unsur seperti kalsium dan fosfor dalam tubuh. Fungsi adalah sebagai efek mereka pada osteoblas dan osteosit - sel tulang, yang dipengaruhi oleh hormon mulai mengeluarkan garam dari asam fosfat dalam cairan ekstraselular. Ketika hyperfunction dari kelenjar paratiroid dari tulang manusia kehilangan kekuatan, melembutkan dan memecah, kandungan fosfor di dalamnya menurun tajam. Pada saat ini, peningkatan risiko fraktur tulang belakang, panggul dan pinggul, mengancam kehidupan pasien. Secara bersamaan, peningkatan jumlah kalsium. Hal ini menyebabkan hiperkalsemia dengan gejala saraf perifer dan jatuhnya otot skeletal. PTH bertindak pada ginjal, mengurangi garam reabsorpsi fosfor dari urine primer. Peningkatan kadar fosfat dalam jaringan ginjal menyebabkan hyperphosphaturia dan kalkulus formasi.

Komposisi mineral dari jaringan tulang

Kekerasan, kekuatan dan elastisitas sistem pendukung tergantung pada komposisi kimia dari sel-sel tulang. Osteosit mengandung senyawa organik, misalnya ossein protein, dan zat anorganik yang mengandung garam fosfat kalsium dan magnesium. Dengan usia, seseorang komponen mineral seperti hydroxylapatite di osteosit dan osteoblas meningkat. mineralisasi tulang yang abnormal, akumulasi garam kalsium dan kelebihan fosfor dalam tubuh menyebabkan hilangnya elastisitas dan kekuatan tulang, sehingga orang tua sering beresiko cedera dan patah tulang.

Konversi dari senyawa fosfor dalam tubuh manusia

Kelenjar pencernaan terbesar dalam tubuh manusia - hati - telah memainkan peran utama dalam reaksi pertukaran senyawa yang mengandung fosfor. hormon paratiroid dan vitamin D juga berkontribusi terhadap proses ini. Kebutuhan harian untuk elemen dewasa adalah 1,0-2, 0 gram, untuk anak-anak dan remaja - 2,5 Fosfor dalam bentuk garam mudah dicerna serta di kompleks dengan protein dan karbohidrat dalam tubuh manusia berasal dari makanan.

Mereka penuh biji bunga matahari, labu, rami. Dalam makanan yang berasal dari hewan banyak fosfor dalam hati ayam, daging sapi, keju keras, ikan. Kelebihan fosfor dalam tubuh dapat mengakibatkan gangguan reabsorbtsionnoy fungsi ginjal, vitamin penyalahgunaan, kekurangan kalsium dalam makanan. Efek negatif dari fosfor pada tubuh manusia terutama diwujudkan dalam lesi dari sistem, ginjal dan tulang aparat kardiovaskular dan dapat menunjukkan gangguan metabolisme yang serius.