Биологическая роль железа

Биологическая роль железа в организме человека

Какова роль железа в жизнедеятельности организмов была точно определена еще в 18 веке. Биологическая роль железа заключается в том, что этот элемент принимает участие в дыхательных процессах, в энергетическом обмене, в синтезе структуры ДНК, а также других ферментов, в окислительно-восстановительных реакциях и формировании кровеносной системы.

Новорожденные младенцы появляются на свет уже с некоторым запасом этого микроэлемента, который составляет около 300 мг. Однако по мере взросления, усиленного роста и развития детского организма, это количество запасного железа исчерпывается уже к полугодию жизни ребенка. Потому затем необходимо приумножать количественные запасы этого элемента в организме человека.

Большая и значительная часть металла находится в составе красящего вещества крови – гемоглобина, именно здесь содержится около 60 процентов всего запаса. Незначительная часть приходится на миоглобин и гемовые ферменты. Весь остальной запас уходит в резервное хранение и преобразовывается в ферритин, который выполняет важные функции в печени, селезенке, мышечной ткани и костном мозге.

Биологическая роль железа велика потому, что без него невозможно нормальное функционирование всех живых существ на планете – растений, животных и людей. Помимо всех витаминов и ферментов, именно этот элемент незаменим в природе. Все живые существа, которые обитают на земле, могут погибнуть без этого микроэлемента – настолько велика биологическая роль железа в организме человека

Функции железа

Роль железа в живом организме – это важнейшие функции, в которых этот элемент принимает участие и вносит значительный вклад во множество физиологических процессов. Множество важнейших процессов, которые постоянно протекают в человеческом организме, не могут обойтись без помощи этого главного микроэлемента. Главные функции железа в организме человека:

  1. Транспортировка и сохранение кислорода. Функция переноса железа заключается в том, что этот элемент захватывает молекулы кислорода, которые затем переносятся эритроцитами по всем органам и системам. И затем все те же эритроциты забирают углекислый газ и переносят в легкие для устранения. Все это становится возможным только благодаря железу.
  1. Положительное воздействие на обменные процессы в организме. Металл входит в состав большинства ферментов, без которых невозможно осуществление обменной деятельности: происходит разрушение и устранение токсинов в организме человека, калории превращаются в энергию.

  1. Поддержание иммунной защиты человека, формирование гемоглобина. При помощи железа происходит процесс захватывания и переваривания клетками твердых частиц, который и защищает человеческий организм от различных болезней. Стоит также упомянуть про интерферон, который ведет активную борьбу с вирусами – железо активизирует его работу.
  1. Главнейшая функция железа – участвует в кроветворном процессе. Этот микроэлемент обязательно является частью небелкового гемоглобина. Также он входит в состав красных кровяных телец – эритроцитов. Миоглобин, в составе которого присутствует железо, составляет дыхательный белок сердечной мускулатуры.
  1. Принимает участие в формировании гормонов для щитовидной железы. Благодаря железу, мы можем наблюдать синтез гормонов щитовидки, которые необходимы для метаболического процесса.

Железосодержащие белки

Роль железа в организме человека трудно переоценить.

Основная функция этого элемента заключается в том, что он соединяет белки, которые производят гемоглобин. Этот особый протеин не только придает кровяным клеткам окраску, но также выполняет жизненно важную функцию – транспортирует молекулы кислорода через кровь ко всем тканям человеческого организма.

Стоит также добавить, что без железа невозможно формирование миоглобина, которое находится только в мышечной ткани. Миоглобин – это очень важный элемент, поскольку именно благодаря нему кислород поступает в мышечные клетки, что обеспечивает химические реакции. Эти же реакции способствуют сокращению мышц в человеческом организме.

Роль железа в организме всех живых существ оценивается многогранным спектром его функциональности и незаменимым участием в биохимической деятельности, в активном процессе клеточного дыхания. Именно по этой причине даже малейший недостаток содержания этого элемента в организме сразу сказывается на общем самочувствии человека, а зачастую даже приводит к появлению серьезных проблем.

Когда человеку не хватает этого элемента, у него появляется хроническое утомление, снижается аппетит, появляются язвочки и ранки – если говорить обобщенно, то недостаточное содержание металла приводит к серьезным проблемам со здоровьем, самочувствием и внешним видом. Также этот важнейший микроэлемент крайне необходим для иммунной защиты человеческого организма. Он выступает как главный защитник от различных «агрессоров» — инфекционных заболеваний. Учитывая все многозначительные и капитальные процессы, осуществление которых возможно только благодаря этому микроэлементу, стоит всегда контролировать его содержание в крови.

Железосодержащий фермент

Cтраница 1

Железосодержащие ферменты играют очень важную роль в качестве катализаторов окислительно-восстановительных реакций в животном организме; железо входит в состав их простетическои группы в комплексном соединении с порфирином.  

Из печени крысы выделен новый железосодержащий фермент, названный оксидазой гомогентизиновой ( 2 5-диоксифенилуксусной) кислоты. Торможение окисления этой кислоты отмечено также при использовании препарата печени быка и добавке 2 2 — ДП.  

Железо-серные ферменты-это еще один важный класс железосодержащих ферментов, участвующих в переносе электронов в клетках животных, растений и бактерий. Железо-серные ферменты не содержат гемогрупп; они характеризуются тем, что в их молекулах присутствует равное число атомов железа и серы, которые находятся в особой лабильной форме, расщепляющейся под действием кислот. К железо-серным ферментам относится, например, ферредок-син хлоропластов, осуществляющий перенос электронов от возбужденного светом хлорофилла на разнообразные акцепторы электронов ( гл.  

Полагают, что введение метгемоглобинообразователей будет способствовать связыванию сероводорода метгемоглобином и тем самым уменьшать его взаимодействие с тканевыми железосодержащими ферментами.  

Со стороны нервной системы бывают галлюцинации, расстройства речи и др., нарушается углеводный и холестериновый обмен, а также окислительно-восстановительные процессы железосодержащих ферментов.  

Как мы уже указывали, Бриггс и Рей ( 1956) обнаружили, что медьсодержащий фермент — полифенолоксидаза — может, так же, как и железосодержащий фермент — пероксидаза — окислительно инактивировать ИУК при добавлении катехина или пирогаллола.  

Так, при изучении особенностей обмена железа в условиях железо-марганцевого хлороза было показано, что нарушение процессов зеленения связано не только с изменением характера использования железа, но и деятельности железосодержащих ферментов. В частности, торможение поступления железа в растение при избытке марганца является результатом конкуренции между двумя указанными элементами за место в простетических группах ферментов.  

Порфины легко соединяются с различными металлами, например Fe, Си, Со, Mg, Mn, Zn и др., в них металл связан с азотами пиррольных колец. Из числа железосодержащих ферментов рассматриваются здесь следующие: цитохром, цитохромоксидаза, пероксидаза и каталаза. В них простетиче-екая группа прочно связана с белковым носителем.  

Она плохо адсорбируется активированным углем, то есть для защиты надо применять промышленные противогазы марок Б, БКФ, имеющие специальные химические поглотители. Поражающее действие синильной кислоты обусловлено блокированием железосодержащих ферментов клеток, которые регулируют поглощение кислорода. Она во всех отношениях смешивается с водой и растворителями.

Цитохромы участвуют в окислительном фосфорилировании. Важную рО Ль в жизнедеятельности организма играют железосодержащие ферменты — пероксидаза и каталаза.  

Важно также и то, что Fe3, связанный с кислородными ли-гандами, легко обменивается на другие присутствующие вереде ферри-ионы, тогда как связанный с азотсодержащими ли-гандами, — в частности с гемом, Fe3 обменивается очень медленно. Это свойство может иметь большое значение для соединений, транспортирующих железо, и для железосодержащих ферментов.  

Как известно11 14 17 20, передача кислорода из крови к клеткам происходит с участием железосодержащего фермента. Механизм передачи кислорода связан с процессами окисления — восстановления содержащегося в ферменте железа.  

У всех животных при дефиците свинца оказались существенно пониженными уровень железа в крови и степень насыщения им трансферрина. Снижение содержания железа было отмечено также в печени, селезенке и тушке подопытных крыс наряду с угнетением некоторых железосодержащих ферментов и возникновением ряда признаков недостаточности этого элемента, которые исчезли при включении свинца в рацион животных.  

Страницы:      1    2

Железо (Fe)

Железо входит в группу эссенциальных (жизненно важных) микроэлементов.

Ранее из-за относительно высокого содержания его в организме (4,0-4,5 грамма в теле взрослого человека) его относили к макроэлементам. Однако 75-80% железа сосредоточено в гемоглобине крови и еще примерно 20% железа запасается в печени и селезенке.

В остальных же тканях его концентрация сопоставима с микроэлементами.

Биологическая роль железа

Почти 70% всего железа, находящегося в организме человека, входит в состав дыхательного пигмента крови, получившего название гемоглобин. Именно железо обуславливает способность этого пигмента связывать поступивший в лёгкие кислород и переносить его ко всем клеткам тела. Интересен тот факт, что в составе гемоглобина железо связывается с кислородом в 100 раз активнее, чем в составе какого-либо другого биологически активного соединения. Даже всего лишь одной этой функции достаточно для того, чтобы оценить всю важность железа для поддержания процессов обмена веществ и энергии. Для людей, регулярно посещающих тренировки в фитнес-клубах, а тем более для профессиональных спортсменов, присутствие в рационе достаточного количества железа означает возможность в полной мере обеспечить все клетки организма кислородом во время выполнения физических упражнений.

Ещё одно важное биологически активное соединение, которое включает в себя атомы железа, называется миоглобин дыхательный белок сердечной и скелетной мускулатуры. Это соединение активно участвует в обеспечении кислородом интенсивно работающих мышц. Железо в составе миоглобина помогает поддерживать работоспособность мышечных волокон в период длительных физических нагрузок, когда поступающий из крови кислород расходуется очень быстрыми темпами. За счёт выполнения миоглобином своей функции можно развивать и тренировать такое важное для спортсмена качество как выносливость.

Железо также входит в состав ряда ферментов, которые так или иначе участвуют в процессах утилизации кислорода и обеспечивают выработку энергии.

Пищевые источники железа

Наиболее богаты железом продукты животного происхождения. В первую очередь это говядина, свинина, баранина, мясо птицы, лося, кролика.

Среди растительной пищи также можно выделить некоторые продукты, содержащие большое количество железа: фасоль, горох, пшённая и гречневая крупы, кукуруза, яблоки, груши.

Если же вы любите готовить овощные салаты, то обязательно включайте в их состав шпинат – в этой зеленной культуре тоже очень высокое содержание интересующего нас микроэлемента. Как ни странно, но при восполнении дефицита железа в организме человека могут помочь даже некоторые сладости, например, халва и молочный шоколад. Тем не менее, следует помнить, что подобные сладкие изделия содержат также большое количество сахара, и чрезмерное употребление таких продуктов хоть и положительно повлияет на обеспеченность организма железом, но одновременно будет способствовать формированию избыточной массы тела за счёт увеличения подкожных жировых отложений. Одним словом, во всём нужно знать меру.

Дефицит железа

Причины дефицита железа

Можно выделить две основные причины данного нарушения: недостаточное поступление элемента и чрезмерно быстрое некомпенсированное его выведение.

К факторам недостаточного поступления относят:

  • нерациональное питание, употребление продуктов, содержащих неадекватное количество Fe;
  • общее недоедание;
  • заболевания желудочно-кишечного тракта (например, гастрит с пониженной кислотностью, дисбактериоз);
  • нарушение транспорта железа;
  • употребление различных комплексонов, препятствующих всасыванию железа;
  • глистные инвазии;
  • гормональные нарушения (дисфункция щитовидной железы);
  • избыточное поступление в организм кальция, цинка, фосфатов, оксалатов;
  • нарушение обмена витамина С;
  • отравление свинцом.

К факторам чрезмерно быстрого выведения относят:

  • физиологическое усиленное расходование Fe в периоды интенсивного роста и развития, беременности и лактации;
  • значительные кровопотери при операциях, обильных менструациях и пр.

Последствия дефицита железа

В связи с тем, что основная часть (до 80%) данного элемента необходима для выработки гемоглобина, основной формой проявления его дефицита является железодефицитная анемия, которая характеризуется следующими признаками:

  • снижение концентрации гемоглобина в крови;
  • извращение вкуса и обоняния (например, тяга к поеданию непищевых веществ);
  • головная боль, головокружения, слабость, утомляемость;
  • снижение концентрации внимания и нарушения памяти;
  • замедление развития у детей;
  • угнетение иммунитета и, соответственно, повышение общей заболеваемости (дефицит жизненно важных элементов, в том числе и железа, уменьшает сопротивляемость организма простудным и инфекционным болезням, гнойничковым поражениям кожи, энтеропатии и пр.);
  • тахикардия при незначительной физической нагрузке;
  • непереносимость холода;
  • ломкость, утончение, деформация ногтей;
  • запоры.

Избыток железа

Избыток железа в организме встречается достаточно редко, чаще всего это случается у людей, страдающих гемохроматозом. Частота этого заболевания в популяции составляет примерно 0,3%.

Причины избытка железа

  • избыточное поступление в организм: многократные переливания крови, употребление пищевых продуктов, чрезмерно обогащенных железом (например, длительное употребление алкогольных напитков, изготавливаемых в железных чанах, или повышенное содержание в питьевой воде);
  • заболевания печени и селезенки (нарушаются возможности откладывать часть железа в запас);
  • различные нарушения регуляции обмена железа.

Последствия избытка железа

  • сидероз (отложение железа в тканях и органах)
  • головные боли, головокружения, повышенная утомляемость, слабость
  • гиперпигментация кожи
  • различные диспептические явления (изжога, тошнота, рвота, боли в желудке, запор, диарея и пр.)
  • угнетение клеточного и гуморального иммунитета и увеличение риска развития различных заболеваний
  • печеночная недостаточность, фиброз печени
  • уменьшение массы тела

Взаимодействие железа с другими веществами

Диетологами установлено, что под влиянием аскорбиновой кислоты происходит значительное увеличение всасывания железа в желудочно-кишечном тракте. Усвоению этого микроэлемента также способствуют фруктоза, сорбит, янтарная кислота.

Учёные доказали, что в составе блюд с высоким содержанием белка животного происхождения железо намного лучше всасывается из пищеварительной системы в кровь. Данный факт обусловлен образованием легко усваивающихся соединений этого микроэлемента с некоторыми аминокислотами, содержащимися в животной пище.

А вот продукты, содержащие соевый белок, угнетают всасывание железа из кишечника. По этой причине следует по возможности ограничить в своём рационе количество блюд, в которых добавляется белок, полученный из сои (в основном это различные полуфабрикаты и колбасные изделия).

Закоренелым любителям чая и кофе будет полезно знать о том, что в этих напитках в большом количестве содержатся полифенольные соединения, которые прочно связываются с железом и препятствуют его усвоению. Именно поэтому при составлении меню для спортсменов диетологи советуют после мясных блюд выпить не чашечку чая или кофе, а стакан апельсинового или какого-либо другого сока, содержащего аскорбиновую кислоту, поскольку это благотворно повлияет на усвоение железа клетками пищеварительной системы.

Суточная потребность в железе

В сутки человек должен потреблять с пищей около 10-20 мг железа. Однако из этого количества в пищеварительном тракте всасывается только около 10%, то есть 1-2 мг, и примерно столько же железа ежедневно выводится из организма.

Значительная часть этого микроэлемента теряется с ежедневно отшелушивающейся кожей, выпадающими волосами, а также при потоотделении.

Во время физических нагрузок потребность в железе возрастает. Так, при занятиях гимнастикой и фигурным катанием человеку требуется примерно 25-35 мг железа в сутки, плавание потребует увеличение количества этого микроэлемента в ежедневном меню до 40 мг, тяжёлая атлетика 35 мг, борьба и бокс 20-35 мг, игровые виды спорта (футбол, хоккей, волейбол, баскетбол) 25-40 мг, лыжный спорт и бег на длинные дистанции до 45 мг.

После усиленных тренировок у спортсменов может возникнуть дефицит железа в организме, проявляющийся в нарушениях функций кровеносной системы, изменениях на кожных покровах, расстройстве слаженной работы органов пищеварения. Следует отметить, что выраженные симптомы недостатка железа довольно редко встречаются среди профессиональных спортсменов, но различные формы скрытого дефицита этого микроэлемента часто обнаруживают даже у членов национальных олимпийских сборных по различным видам спорта. Такие ситуации возникают в основном из-за нарушенного соотношения между поступающим с пищей железом и возрастающей потребностью организма в этом элементе. Интенсивно тренирующемуся здоровому человеку не представляет особой трудности восполнить недостаток железа достаточно лишь почаще выбирать для приготовления блюд продукты, богатые этим микроэлементом. К тому же препараты, содержащие железо в доступной для усвоения форме, свободно продаются в аптеках, не считаются запрещённым допингом и разрешены для употребления всеми спортивными организациями.

Читать дальше:

  • Скручивание с поворотами корпуса
  • Горизонтальная тяга в блочном тренажере

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нижегородская Государственная Медицинская Академия

Кафедра общей химии

Нижний Новгород 2016г.

Реферат

Медико-биологическое значение железа

Выполнил: студент

1 курса лечебного факультета

Малов Андрей Николаевич

1. Нахождение в природе. История открытия. Электронно-графическая формула

химический железо окисление ион

1.1 Нахождение в природе

В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего оно встречается в составе железо-никелевых метеоритов. Собственно железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2,14 вес. % углерода) и чугун (более 2,14 вес. % углерода), а также нержавеющая (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никель и др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов делают его «металлом № 1» по важности для человека.

Месторождения. Основные месторождения железа находятся в Бразилии (1 место), Австралии, США, Канаде, Швеции, Венесуэле, Либерии, Украине, Франции, Индии. В России железо добывается на Курской магнитной аномалии (КМА), Кольском полуострове, в Карелии и в Сибири. Значительную роль в последнее время приобретают донные океанские месторождения.

1.2 История открытия

В Египте железо получали еще во втором тысячелетии до нашей эры, в Древней Греции — в конце II тясячелетия, в Китае — в середине первого тысячелетия до нашей эры. А на американском континенте лишь с приходом европейцев. Чем это объясняется? В государствах, где запасы самородных металлов, в первую очередь меди и олова, были невелики, у людей возникала необходимость поиска новых металлов, чтобы заменить самородные. В Америке находились крупнейшие месторождения меди, поэтому потребности в других металлах не было. А вот африканские племена перешагнули через медный век, минуя его, к железному веку. С увеличением численности населения, с занятием людьми новых территорий. Выработка железа неуклонно росла, и оно перешло из ранга драгоценных металлов в обычные.

Первые плавильные печи появились к концу пятнадцатого века. В них получали только чугун. В 1885 году был предложен способ производства стали, который называется конверторным. Примерно в это же время был внедрен и мартеновский способ получения стали. При выплавке стали в мартеновских печах, получалась очень высококачественная сталь, практически свободная от шлаков.

Происхождение названия химического элемента происходит по предположению одних ученых слова джальджа (санскритский язык), что означало металл, руда. По предположению других отсанскритского корня — жель, что означало «блестеть, пылать»

1.3 Электронно-графическая формула

26—Fe—железо— 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d6

2. Физические свойства

Железо — типичный металл, в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком.

Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности — углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» — группу трёх металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности.

Для железа характерен полиморфизм, оно имеет четыре кристаллические модификации:

до 769 °C существует б-Fe (феррит) с объёмно-центрированной кубической решёткой и свойствами ферромагнетика (769 °C ? 1043 К— точка Кюри для железа);

в температурном интервале 769—917 °C существует в-Fe, который отличается от б-Fe только параметрами объёмно-центрированной кубической решётки и магнитными свойствами парамагнетика;

в температурном интервале 917—1394 °C существует г-Fe (аустенит) с гранецентрированной кубической решёткой;

выше 1394 °C устойчиво д-Fe с объёмно-центрированной кубической решёткой.

Явление полиморфизма чрезвычайно важно для металлургии стали. Именно благодаря б—г переходам кристаллической решётки происходит термообработка стали. Без этого явления железо как основа стали не получило бы такого широкого применения.

Железо относится к умеренно тугоплавким металлам. В ряду стандартных электродных потенциалов железо стоит до водорода и легко реагирует с разбавленными кислотами. Таким образом, железо относится к металлам средней активности.

Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения — 2862 °C.

3. Химические свойства

Для железа характерны степени окисления — +2 и +3.

Степени окисления +2 соответствует чёрный оксид FeO и зелёный гидроксид Fe(OH)2. Они имеют основный характер. Степени окисления +3 соответствуют красно-коричневый оксид Fe2O3 и коричневый гидроксид Fe(OH)3. Они носят амфотерный характер, хотя и кислотные, и основные свойства у них выражены слабо. Железо (+3) чаще всего проявляет слабые окислительные свойства. Степени окисления +2 и +3 легко переходят между собой при изменении окислительно-восстановительных условий. Также существует степень окисления +6. Соответствующего оксида и гидроксида в свободном виде не существует, но получены соли — ферраты (например, K2FeO4). Железо (+6) находится в них в виде аниона. Ферраты являются сильными окислителями.

Качественные реакции на железо

Качественная реакция на ион железа (III):

FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 v+ 3 NaCl — реакция со щелочью;

Качественная реакция на ион железа (III) — реакция с желтой кровяной солью:

3 К4 +4 FeCl3 = KFe)v + 12 KCl;

Качественная реакция на ион железа (III) — реакция с роданидом калия:

FeCl3 + 3 КCNS = Fe(CNS)3 + 3 KCl;

Качественная реакция на ион железа (II) — реакция с красной кровяной солью турнбуллева синь — KFe):

2 К3 +3 FeSO4 = KFe)v + 3K2SO4;

Качественная реакция на ион железа (II) — реакция со щелочью:

FeSO4 +2 NaOH = Fe(OH)2 v + Na2SO4;

4. Биологическая роль ионов Fe

В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). Основным внутриклеточным депо железа является глобулярный белковый комплекс — ферритин. Недостаток железа проявляется как болезнь организма: хлороз у растений и анемия у животных.

Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине — важнейшем белке, обеспечивающем транспорт кислорода с кровью ко всем органам человека и животных. И именно он окрашивает кровь в характерный красный цвет.

Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, в ферменте метан-моноксигеназе, окисляющем метан в метанол, в важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезе ДНК. Неорганические соединения железа встречаются в некоторых бактериях, иногда используется ими для связывания азота воздуха. В организме взрослого человека содержится около 3—4 граммов железа (около 0,02 %), из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови. Гемоглобин имеет примерно 68 % железа всего организма, ферритин — 27 %, миоглобин — 4 %, трансферрин — 0,1 %. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо пищи и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.

В организм животных и человека железо поступает с пищей. Наиболее богаты им печень и мясо, в меньшей степени яйца, бобовые, семена тыквы и кунжута, цельнозерновые крупы, а также некоторые виды зелени — тимьян, петрушка, полевой салат.

5. Соединения, применяемые в медицине

Ферковен Fercovenum (содержит железа сахарат, кобальта глюконат и раствор углеводов) — применяется при анемии;

Железа лактат (Ferri lactas) — применяется при гипохромных анемиях;

Железа (III) хлорид (Ferri chloridum) — дезинфицирующее и кровоостанавливающее средство;

Феррум Лек (FerrumLek) — применяется внутримышечно и внутривенно при лечении гипохромной анемии;

Радиоактивные изотопы железа (59Fe)- применяют при исследованиях обмена железа в организме;

Литература

>Продукты содержащие железо, в большом количестве

Ноя-14-2013 KoshkaS

Функции железа в организме человека:

Продукты, содержащие много железа, непременно должны входить в наш рацион. Для того, чтобы все органы и системы человеческого организма успешно функционировали, ему необходимы различные микро- и макроэлементы. Одним из важнейших химических элементов для нас является железо. И не удивительно – ведь оно составляет основу процесса кроветворения. Без железа невозможен синтез переносчика кислорода — гемоглобина. Поэтому недостаточное поступление в организм данного элемента грозит кислородным голоданием всех его клеток. Железо входит в состав более чем ста ферментов.

Железо выполняет в организме такие функции:

  • участвует в процессах кроветворения и внутриклеточного обмена
  • необходимо для образования гемоглобина и миоглобина
  • обеспечивает транспортировку кислорода в организме
  • нормализует работу щитовидной железы
  • влияет на метаболизм витаминов группы В
  • входит в состав некоторых ферментов (в том числе рибонуклеотид-редуктаза, которая участвует в синтезе ДНК)
  • необходимо для процессов роста организма
  • регулирует иммунитет (обеспечивает активность интерферона и клеток-киллеров)
  • оказывает детоксикационное действие (входит в состав печени и принимает участие в обезвреживании токсинов)
  • является компонентом многих окислительных ферментов
  • предупреждает развитие анемии
  • улучшает состояние кожи, ногтей, волос

Железо – один из важнейших элементов, который участвует в кроветворении, дыхании, окислительно-восстановительных реакциях и иммунобиологических процессах. Достаточно будет сказать, что железо входит в состав кровяных телец и более чем 100 различных ферментов.
Железо входит в структуру некоторых белков. Это, прежде всего, гемоглобин, транспортирующий кислород от легких к клеткам, тканям и органам. Отдавая клеткам кислород, гемоглобин «уносит» из них углекислый газ.

Железо содержится в цитохромах, которые участвуют в процессах накопления энергии, выделяющейся на заключительных этапах биологического окисления.

Железо не только участвует в транспорте кислорода. Оно также бережет органы от негативного воздействия токсичной перекиси водорода, которую производят белые кровяные тельца – лейкоциты. Лейкоциты вводят перекись водорода в чужеродные микроорганизмы, обнаруженные ими в нашем организме, а затем, можно сказать, «съедают» непрошеного гостя.

Это – работа нашего иммунитета. В этом не было бы ничего плохого, однако избыток перекиси водорода опасен и для собственных клеток организма. Эту лишнюю перекись нейтрализует особый фермент – каталаза. Каталаза включает в себя железо, в присутствии которого молекулы перекиси водорода распадаются на кислород и воду.

В организме взрослого человека содержится около 4 грамм железа. Более половины этого количества (примерно 2,5 граммов) приходится на гемоглобин. Еще железо хранится в нашем организме в селезенке, печени, а также в костном мозге. В сутки человеку требуется от 10 до 30 миллиграммов этого элемента.

Признаки недостатка железа в организме человека:

Симптомы недостатка в организме железа трудно будет не заметить. Острая его нехватка вызывает явные признаки анемии – ногтевые пластины становятся вогнутыми и истончаются, человек бледен и физически слаб. Кроме того, о нехватке в организме железа могут свидетельствовать:

  • атрофия кожных покровов
  • их же шершавость и сухость
  • появление болезненных трещин на коже (уголки рта, кожа пяток)
  • обильное выпадение волос, их ломкость и сухость
  • сухость в полости рта (иногда – до такой степени, что пища с трудом продвигается по пищеводу)
  • подверженность простудам

Если вышеперечисленные симптомы вызваны дефицитом железа, тогда это называют сидеропеническим синдромом. Этот синдром может сопровождаться извращением вкуса – больных тянет употреблять в пищу малоподходящие для этого вещества, как то почва, песок, бумага, сырое мясо.

Железо мы обычно получаем из потребляемой пищи, но при необходимости, его можно дополнительно вводить в организм в форме пищевых добавок. Продукты, богатые железом (к примеру, мясо, овощи, фрукты, цельные зерна), в сочетании способны покрыть суточную потребность в данном элементе и поддерживать необходимый уровень железа в организме.

Список продуктов, содержащих железо, достаточно велик, чтобы Вы могли выбрать из него то, что подходит Вам. Среди них стоит отметить вареных моллюсков, пивные дрожжи, патоку, пшеничные отруби, мясо кролика, свиную печень. Вообще, мясо, печень, рыба и птица являются хорошими источники железа. Кроме того, в них много белка, позволяющего железу лучше усваиваться. Не стоит также забывать и про каменную соль. Она может быть хорошим средством для предупреждения анемии.

Продукты, содержащие много железа – это печень и язык, фасоль, горох, проросшая пшеница.

Лидером среди пищевых продуктов в этом отношении является патока — побочный продукт сахарного производства. Кстати, богата патока не только железом, но также и магнием.

Продукты содержащие железо, таблицы:

Содержание железа в крупах, хлебе:

Продукт Содержание железа в мг, на 100 грамм
горох лущеный 6,8
соя 15,0
фасоль 6,0
чечевица 11,8
крупа гречневая 6,6
крупа овсяная 3,9
крупа кукурузная 2,6
крупа пшеничная 2,7
хлеб ржаной 3,9
хлеб с отрубями 4,2

Содержание железа в море- и мясопродуктах:

Продукт Содержание железа в мг, на 100 грамм
морская капуста 16,0
креветки 2,2
крабы 4,3
окунь 2,6
скумбрия 1,7
баранина 2,9
кролик 3,3
говядина 2,9
телятина 2,9
печень говяжья 6,9
печень свиная 20,0
язык свиной 3,2
почки говяжьи 5,9
почки свиные 8,0
сердце говяжье 4,8
язык говяжий 4,0
яйцо куриное 2,5
яйцо куриное желток 6,7

Содержание железа в орехах:

Продукт Содержание железа в мг, на 100 грамм
груша 2,3
яблоко 2,2
айва 3,0
хурма 2,5
курага 2,7
изюм кишмиш 2,07
шиповник свежий 11,5
арахис 5
фундук 3,0
грецкий орех 2,3
миндаль 4,2
фисташки 4,15
кешью 6,0
орех кедровый 9,0
семечки подсолнечника 61,0
семечки кунжута 4,0
семечки тыквы 15,0

Когда ребенок получает с пищей недостаточное количество железа, это может привести к развитию анемии. Во избежание подобного старайтесь включать в детский рацион ребенка какие-либо продукты, богатые железом. Для детей хорошо подойдут бобовые культуры (фасоль, бобы, горох, чечевица), сухофрукты, рыба (к примеру, скумбрия и сардины), яичный желток, гречка, красное мясо (говядина или мясо птичьих окорочков). Субпродукты, хотя и являются источником железа, но детям их предлагать не стоит ввиду высокого содержания холестерина.

Органическое соединение — железо

Cтраница 1

Органические соединения железа содержатся в тканях всех растений и животных. Входя в состав гемоглобина крови, оно участвует в связывании молекулярного кислорода и в доставке его клеткам. Избыток железа в почве также вреден для растений.  

Органические соединения железа содержатся в тканях всех растений и животных. Входя в состав гемоглобина крови, железо участвует в связывании молекулярного кислорода и в доставке его клеткам. Недостаток железа в почве вызывает у растений так называемый хлороз, т.е. отсутствие зеленой окраски из-за пониженного содержания хлорофилла. Избыток железа в почве также вреден для растений.  

Это органическое соединение железа представляет собой оранжевое возгоняющееся нейтральное очень устойчивое вещество, нерастворимое в воде, обладающее диамагнитными свойствами и, как показал Вудворд с сотрудниками, имеющее характер ароматического соединения. Например, хлористый ацетил вступает с бицпклопентадиенилже-лезом в реакцию типа реакции Фриделя-Крафтса с образованием днкетона V; ферроцен сочетается с солями дпазоппя.  

Это органическое соединение железа представляет собой оранжевое возгоняющееся нейтральное очень устойчивое вещество, нерастворимое в воде, обладающее диамагнитными свойствами и, как показал Вудворд с сотрудниками, имеющее характер ароматического соединения. Например, хлористый ацетил вступает с бициклопентадиенилже-лезом в реакцию типа реакции Фриделя-Крзфтса с образованием дикетона V; ферроцен сочетается с солями диазония.  

По данным В. Ф. Кожинова , для удаления органических соединений железа целесообразно использовать озонирование воды, при этом доза озона принимается равной содержанию закисного железа в исходной воде.  

Методом коагуляции, который применяется при необходимости удаления органических соединений железа и для ускорения осаждения хлопьев гидроокиси железа. Сооружения для этих операций подобны устройствам для осветления воды.  

Иногда используется предварительное хлорирование обезжеле-зиваемой воды для разрушения органических соединений железа или защитных коллоидов, которые стабилизируют коллоиды железа.  

Эти полимеры интересны тем, что в одной макромолекуле сочетаются органические соединения железа и марганца или хрома.  

На поверхности шлифа при травлении реактивом 87 образуется пленка из органических соединений железа, которую удаляют ( после промывки образца в воде) протиркой крепким раствором гидроксида натрия. Затем, в зависимости от содержания кремния, образец повторно промывают водой или спиртом и сушат. В большинстве случаев длительность травления составляет 20 с, при этом окрашивается только чистый цементит, в то время как кремнистый феррит остается светлым. Действие травителей, с помощью которых в сталях выявляют карбиды, в значительной степени зависит от содержания воды в метиловом спирте.  

Михаэлис и Смит нашли, например, что в ряде органических соединений железа автоокисление соединений железа при данном рН параллельно нормальному окислительно-восстановительному потенциалу системы Fe / Fe этих соединений.

Чем более отрицателен был потенциал, тем выше была окисляемость. Однако этот пример не имеет общего значения.  

Железо поступает в биологический круговорот после мобилизации его из минералов и комплексных органических соединений железа, представленных в почве гу-миновым И соединениями.  

Как видно из изложенного, в основе реагентного обезжелезива-ния природных вод лежит разрушение комплексных органических соединений железа с помощью окислителей или повышением ее рН, обеспечение условий для гидролиза солей железа, образования хлопьев гидроокиси железа и их укрупнения путем коагулирования и флокулирования, а затем выделения в осадок или отделения от воды при фильтровании через зернистые материалы.  

Фирмой Hauseman and Thompson ( Англия) разработана растворимая в топливе жидкая нетоксичная присадка, представляющая собой органическое соединение железа.  

Страницы:      1    2

Добавить комментарий

Закрыть меню