Продолжаем разговор о железе и сегодня речь пойдет о его роли в метаболизме организма. Для начала - несколько интересных фактов:
- Железо относится к эссенциальным - то есть незаменимым микроэлементам и в организме его содержится около 4 грамм
- Всасывание железа происходит в 12ти-перстной кишке и тонком кишечнике и до сих пор в этом процессе есть не до конца изученные “белые пятна”
- Железо, как и медь, хром, марганец обладает переменной валентностью. Благодаря этому у железа много ролей и функций в организме
Итак. У железа в организме несколько ролей и функций.
1. Железо участвует в связывании, транспортировке и депонировании кислорода гемоглобином
Это, пожалуй, наиболее известная его функция.
Гемоглобин - это железосодержащий белок эритроцитов - красных клеток крови. Именно в нем содержится бОльшая часть всего железа организма.
Одна молекула гемоглобина способна связать и транспортировать до 4х молекул кислорода, что, собственно и происходит в процессе физиологического дыхания: в капиллярах легких кислород связывается с гемовым (железосодержащим) компонентом белка гемоглобина и таким образом транспортируется к органам и тканям. То есть, гемоглобин выполняет роль своеобразного извозчика для кислорода.
Связанный с кислородом гемоглобин называется оксигемоглобином, а несвязанный (ненасыщенный) кислородом - дезоксигемоглобином.
Еще одним белком содержащим железо является миоглобин. Миоглобин - это белок мышц - сердца (миокарда) и скелетных мышц. Он также, как и гемоглобин, обладает способностью связывать кислород. Но, в отличие от гемоглобина, миоглобин не транспортирует и не передает кислород тканям. Он выполняет функцию хранения кислорода - то есть, является неким “складом” или депо, из которого кислород тратится в случае его временной нехватки.
2. Еще одна роль железа в организме человека - это участие железа в митохондриальном дыхании и энергетическом обмене.
Митохондриальное или клеточное дыхание - это процесс получения энергии из глюкозы путем окисления = сжигания глюкозы кислородом. Этот процесс происходит в митохондриях - особых органеллах клеток. В результате такого сгорания глюкозы синтезируется энергия, запасенная в специальных “батарейках” - АТФ.
Митохондриальное дыхание - это сложный многоступенчатый процесс. Сами митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки. Это очень специфические органеллы - например, у них есть 2 мембраны: внешняя, выделяющая митохондрию во внутреннем пространстве клетки в отдельный “юнит”, и внутренняя.
Именно на внутренней мембране митохондрии и происходит волшебство клеточного дыхания. На ней расположена система трансмембранных белков - комплексов дыхательной цепи и система переносчиков электронов. А само клеточное = митохондриальное дыхание, по сути, представляет из себя перенос электронов по системе трансмембранных белков с выделением энергии (образованием молекул АТФ).
И вот тут-то на сцену выходит железо. Дело в том, что оно в составе железо-серных белков (FeS) входит в состав трансмембранных белков, которые, образно говоря, играют роль “проводов”, по которым идет перенос электронов в процессе клеточного дыхания. Железо также входит в состав ферментов и кофакторов, без которых невозможно клеточное дыхание и энергетический обмен.
3. Еще одна роль железа - это его участие в синтезе гормонов и делении клеток.
Например, железосодержащие ферменты участвуют в синтезе гормонов щитовидной железы. Железо - участник процесса преобразования L-фенилаланина в L-тирозин. А тирозин, в свою очередь, участвует в синтезе гормонов надпочечников, половых желез, щитовидки, гипофиза.
Таким образом, железо необходимо для обеспечения нормальной работы гормональной системы.
4. Также железо участвует в делении клеток.
Оно входит в состав ферментов, которые участвуют в синтезе ДНК
