เหล็ก: คุณสมบัติ

องค์ประกอบการติดตามเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของจำนวนมาก ออกซิเจน- และกลุ่มที่ใช้งานการถ่ายโอนอิเล็กตรอน การขาดธาตุเหล็ก นำไปสู่การลดลงของกิจกรรมของธาตุเหล็ก เอนไซม์ ที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่ง oxidoreductases และ monooxigenases

การขนส่งและการจัดเก็บออกซิเจน

เป็นส่วนประกอบสำคัญของ เฮโมโกลบินบทบาทหลักของ เหล็ก คือการขนส่ง ออกซิเจน จากปอดไปยังบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในเนื้อเยื่อ เหล็ก ยังมีส่วนร่วมในการจัดเก็บ ออกซิเจน ในรูปแบบของ ไมโอโกลบิน. ในฐานะที่เป็นโปรตีนฮีมโซ่เดียว ไมโอโกลบิน เพิ่มอัตราการแพร่กระจายของออกซิเจนจาก เม็ดเลือดแดง (สีแดง เลือด เซลล์) เข้าสู่ไซโตซอลและ mitochondria ของกล้ามเนื้อ เฮโมโกลบิน และ ไมโอโกลบิน มีออกซิเจนประมาณ 75% ของร่างกายทั้งหมด

การขนส่งอิเล็กตรอน

สำคัญ เหล็ก- ประกอบด้วยเศษส่วน ได้แก่ ไซโตโครเมสของห่วงโซ่ทางเดินหายใจไมโตคอนเดรีย สิ่งเหล่านี้จำเป็นสำหรับการขนส่งอิเล็กตรอนการถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังโมเลกุลออกซิเจนจนถึง น้ำ ถูกสร้างขึ้น เหล็กทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนในกระบวนการนี้ ระบบไซโตโครมโดยเฉพาะอย่างยิ่งไซโตโครมซียังมีบทบาทในการจัดหาพลังงานของเซลล์เนื่องจากจำเป็นสำหรับการผลิต ATP - อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตผู้บริจาคพลังงานของสิ่งมีชีวิต ออกซิเดชันและการลด

• ไรโบนิวคลีโอไทด์รีดักเตส - ต้องการธาตุเหล็กเพื่อเร่งกระบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอที่กำหนดอัตราของปฏิกิริยา
• monooxigenases กรดอะมิโน - หน้าที่ของเอนไซม์ที่ขึ้นกับธาตุเหล็กเหล่านี้คือเร่งปฏิกิริยาเพื่อสร้างสารตั้งต้นของเซโรโทนิน 5-hydroxytryptophan และสารตั้งต้นโดปามีน L-dopa; เซโรโทนินและโดปามีนเป็นสารสื่อประสาทที่สำคัญในระบบประสาทส่วนกลาง
• ตระกูล Cytochrome P450 เป็นสื่อกลางในการทำปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมของ xenobiotics (สารแปลกปลอม) โดยใช้ธาตุเหล็กเป็นโลหะกระตุ้นการทำงานมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ฮอร์โมนสเตียรอยด์ทางชีวภาพเช่นฮอร์โมนเพศและคอร์ติคอยด์วิตามิน D3 ในการเผาผลาญยา ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและในการสังเคราะห์กรดน้ำดีและอื่น ๆ
• กรดไขมัน desaturases - การสร้างไม่อิ่มตัว กรดไขมัน.
• Lipoxigenases - การสังเคราะห์ leukotrienes ซึ่งอยู่ในชั้นของสาร eicosanoidsมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในรูปแบบ เม็ดเลือดขาว (สีขาว เลือด เซลล์) และเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการแพ้หรือการอักเสบของร่างกาย
• สารประกอบเชิงซ้อนของเอนไซม์เมทัลโลที่มีธาตุเหล็กเช่นเปอร์ออกซิเดสตัวเร่งปฏิกิริยาและออกซิเจน - การถ่ายโอน ไฮโดรเจน ไปยัง ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีส่วนช่วยในการกำจัดอนุมูลของออกซิเจน
• ไม่มีการสังเคราะห์และเปอร์ออกซิเดสยกเว้นกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส - มีผลต่อการขยายหลอดเลือด (การขยายหลอดเลือดโดยการคลายกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด) การส่งผ่านระบบประสาท - การสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทผ่านซิแนปส์ - และสถานะภูมิคุ้มกัน
• การถ่ายเทออกซิเจน - ให้การถ่ายโอนออกซิเจนในการเผาผลาญตัวกลาง
• ไฮดรอกซิเลสที่มีธาตุเหล็ก - ควบคุม ล้างพิษ กระบวนการในร่างกาย
• Succinate dehydrogenase ของวงจรซิเตรต - เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัคซิเนตเป็นฟูมาเรต
• Akonitases ในวงจรซิเตรตของไมโทคอนเดรีย - มีธาตุเหล็กเป็นปัจจัยร่วมที่มีการผูกมัดอย่างหลวม ๆ - ศูนย์เหล็ก - กำมะถัน - และมีบทบาทสำคัญในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของซิเตรตที่ผันกลับได้เป็นไอโซซิเตรต

ขึ้นอยู่กับเหล็ก เอนไซม์ ยังรวม guanylate cyclases - cGMP เป็นตัวส่งสารตัวที่สอง - และ aminophosphoribosyltransferases สิ่งหลังมีความจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์พิวรีนโดยเร่งปฏิกิริยาในขั้นตอนที่กำหนดอัตราการเกิดปฏิกิริยา

การกระทำของ Prooxidant

ไอออนของเหล็กอิสระสามารถเร่งปฏิกิริยาเฟนตันด้วยซูเปอร์ออกไซด์และ ไฮโดรเจน เปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างอนุมูลอิสระที่มีปฏิกิริยาซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชั่นที่เพิ่มขึ้น ความเครียด และริ้วรอยก่อนวัย เฉพาะโปรตีนขนส่ง ทรานเฟอร์ริน มี สารต้านอนุมูลอิสระ คุณสมบัติ. การจับเหล็กจะช่วยปกป้องเซลล์และเนื้อเยื่อจากไอออนของเหล็กอิสระที่แสดงฤทธิ์ออกซิเดชั่นที่รุนแรง

การสังเคราะห์คอลลาเจน

เหล็กเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการไฮดรอกซิเลชันของโซ่โพลีเปปไทด์ทำให้จำเป็นสำหรับการสร้างที่เหมาะสมและการสร้างกระดูก กระดูกอ่อน และ เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน.

ร้านค้าที่มีธาตุเหล็กสูงเป็นปัจจัยเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น

ไอออนของเหล็กฟรีจะแสดงผลที่เป็นพิษในฐานะที่เป็นสารโปรออกซิแดนท์มีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคหัวใจและหลอดเลือดเช่นหลอดเลือดหัวใจ หัวใจ โรค (CHD; โรคหลอดเลือดหัวใจ เรือ) ส่งผลให้กล้ามเนื้อหัวใจตาย (หัวใจ โจมตี) - และโรคเกี่ยวกับระบบประสาท - ตัวอย่างเช่น โรคอัลไซเมอร์ or โรคพาร์กินสัน. นอกจากนี้ธาตุเหล็กอาจมีบทบาทในการ จำกัด สารอาหารสำหรับการเจริญเติบโตและการจำลองแบบของเซลล์เนื้องอก การศึกษาจากสหรัฐอเมริกายืนยันว่าระดับธาตุเหล็กในเลือดที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคเนื้องอก ในฐานะที่เป็นกลไกพื้นฐานมีการกล่าวถึงว่าเหล็กส่งเสริมการเกิดออกซิเดชั่น ความเครียด ผ่านฟังก์ชันเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญในการสร้างออกซิเจนที่เป็นพิษต่อเซลล์และอนุมูลไฮดรอกซีตัวอย่างเช่นในปฏิกิริยาเฟนตันและฮาเบอร์ - ไวส์ เพื่อป้องกันโรคดังกล่าวควรหลีกเลี่ยงการบริโภคธาตุเหล็กที่เพิ่มขึ้นและร้านค้าเหล็กที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นการมีธาตุเหล็กเกินเกิดจากการดื่ม น้ำ มีธาตุเหล็กสูงเครื่องครัวที่ทำด้วยเหล็กบ่อยครั้ง เลือด การถ่ายเลือดการบริโภคธาตุเหล็กมากเกินไป ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเป็นผลมาจากเรื้อรัง โรคพิษสุราเรื้อรัง หรือเพิ่มการบริโภคแหล่งที่มาของธาตุเหล็กที่ดูดซึมได้ง่ายตัวอย่างเช่นเหล็กฮีม - จากอาหารที่มาจากสัตว์ ในเรื่องนี้การศึกษาพบความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือดโดยเฉพาะอย่างยิ่งความเสี่ยงของกล้ามเนื้อหัวใจตาย (หัวใจ โจมตี) และการบริโภคเหล็ก heme แต่ไม่รวมกับเหล็กที่ไม่ใช่ฮีมหรือการบริโภคธาตุเหล็กทั้งหมด กรรมพันธุ์ hemochromatosis เป็น“ โรคเก็บธาตุเหล็ก” เนื่องจากระบบทางเดินอาหารมากเกินไปและไม่มีการควบคุม การดูดซึม. บุคคลที่เป็นโรค recessive autosomal นี้จะมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นในการเป็นมะเร็งตับ นอกจากนี้บุคคลที่ได้รับผลกระทบต้องทนทุกข์ทรมานจากความอ่อนแอสีน้ำตาลเทา ผิว ผิวคล้ำหรือ โรคไขข้อรวมถึงอาการอื่น ๆ ในระยะต่อมาความเสียหายของกล้ามเนื้อหัวใจ (ความเสียหายต่อกล้ามเนื้อหัวใจ) โรคเบาหวาน mellitus หรือ ตับ อาจเกิดโรคตับแข็ง ตับ โรคตับแข็งเป็นระยะสุดท้ายของโรคตับเรื้อรังต่างๆโดยมีลักษณะการตายของเซลล์ตับทำให้เกิดการไม่ทำงานเป็นก้อนกลม เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน. นอกจาก ตับ มะเร็ง hemochromatosis ผู้ป่วยอาจพัฒนาเนื้องอกอื่น ๆ เช่นมะเร็งเต้านม (มะเร็งเต้านม) หรือมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก (เครื่องหมายจุดคู่ และมะเร็งทวารหนัก). ประกาศสำคัญ ก่อนที่จะเริ่มใช้เตารีด เสริม, เซรั่ม เฟอร์ริติน แพทย์ควรกำหนดระดับเสมอเพื่อตรวจหา การขาดธาตุเหล็ก! บุคคลที่มีความสูง เฟอร์ริติน ความเข้มข้นไม่ควรกินเหล็ก ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ภายใต้สถานการณ์ใด ๆ มีความเสี่ยงเพิ่มเติมหากบุคคลดังกล่าวกินวิตามินเป็นประจำ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร. วิตามิน A, C และ E แสดงผลของ prooxidant เมื่อคลังเหล็กสูงขึ้นและทำให้เกิดการลดลงของเหล็กอิสระ (Fe2 +) โดยตรงสำหรับปฏิกิริยาเฟนตัน