Ang elemento ng pagsubaybay ay isang mahalagang sangkap ng maraming oksiheno- at paglipat ng electron ng mga aktibong pangkat. Kakulangan sa bakal humahantong sa isang pagbawas sa aktibidad ng iron-dependant enzymes kasangkot, lalo na ang oxidoreductases at monooxigenases.
Paghahatid at pag-iimbak ng oxygen
Bilang isang mahahalagang bloke ng gusali ng pula ng dugo, ang pangunahing papel ng bakal ay upang magdala oksiheno mula sa baga hanggang sa lugar ng terminal oxidation sa mga tisyu. Bakal ay kasangkot din sa pag-iimbak ng oksiheno sa anyo ng myoglobin. Bilang isang single-chain heme protein, myoglobin tataas ang rate ng pagsasabog ng oxygen mula sa mga erythrocytes (pula dugo cells) papunta sa cytosol at mitochondria ng kalamnan. Hemoglobin at myoglobin naglalaman ng halos 75% ng kabuuang oxygen sa katawan.
Transport na elektron
mahalaga bakal-Na naglalaman ng mga praksiyon ay kasama ang mga cytochromes ng mitochondrial respiratory chain. Mahalaga ito para sa transportasyon ng elektron, paglilipat ng mga electron sa molekular oxygen hanggang tubig Ay nabuo. Nagsisilbi ang iron bilang isang electron acceptor sa prosesong ito. Ang mga system ng cytochrome, lalo na ang cytochrome c, ay may papel din sa supply ng enerhiya ng cellular, dahil kinakailangan ito para sa paggawa ng ATP - adenosine triphosphate, tagapagbigay ng enerhiya ng organismo. Ang oksihenasyon at pagbawas
- Ribonucleotide reductases - kailangan ng iron upang ma-catalyze ang hakbang sa synthesis ng DNA na tumutukoy sa rate ng reaksyon
- Amino acid monooxigenases - ang pag-andar ng mga iron-dependant na mga enzyme na ito ay upang mapabilis ang mga reaksyon upang mabuo ang precursor ng serotonin na 5-hydroxytr Egyptophan at ang precursor ng dopamine na L-dopa; Ang serotonin at dopamine ay mahalagang mga neurotransmitter sa gitnang sistema ng nerbiyos
- Pamilyang Cytochrome P450 - pumagitna sa maraming reaksyon sa metabolismo ng xenobiotics (mga banyagang sangkap) na may tulong na bakal bilang isang aktibo na metal, ay kasangkot sa biosynthesis ng mga steroid hormone, tulad ng sex hormones at corticoids, bitamina D3, sa metabolismo ng mga gamot , mabangong hydrocarbons at sa pagbubuo ng apdo ng bile, bukod sa iba pa
- Ang mga fatty acid desaturases - pagbuo ng unsaturated mataba acids.
- Lipoxigenases - pagbubuo ng leukotrienes, na kabilang sa sangkap ng sangkap ng mga eicosanoids, naisalokal sa mga leukosit (maputi dugo cells) at nauugnay sa allergy o nagpapaalab na reaksyon ng katawan.
- Mga iron-naglalaman ng mga metallo-enzyme complex, tulad ng peroxidases, catalases at oxygenases - paglipat Hydrogenation sa hydrogen peroxide, na nag-aambag sa pagtatapon ng mga oxygen radical.
- WALANG synthases at peroxidases, maliban sa glutathione peroxidases - nakakaapekto sa vasodilation (pagluwang ng mga daluyan ng dugo sa pamamagitan ng pagpapahinga ng vaskular na kalamnan ng kalamnan), neurotransmission - komunikasyon sa pagitan ng mga neuron sa pamamagitan ng synapses - at immune status
- Ang paglipat ng oxygen - magbigay para sa paglipat ng oxygen sa intermisyonaryong metabolismo.
- Mga naglalaman ng bakal na hydroxylase - umayos detoxification mga proseso sa katawan.
- Ang Succinate dehydrogenase ng citrate cycle - catalyzed ang oksihenasyon ng succinate sa fumarate.
- Ang mga Akonitas sa citrate cycle ng mitochondria - naglalaman ng iron bilang isang maluwag na nakagapos na cofactor - iron-sulfur center - at gampanan ang isang mahalagang papel bilang isang katalista ng nababaligtad na reaksyon ng citrate sa isocitrate
Umaasa sa bakal enzymes isama rin ang mga guanylate cyclases - cGMP bilang pangalawang messenger - at aminophosphoribosyltransferases. Mahalaga ang huli para sa synthesidad ng purine, na nagpapalit ng hakbang na tumutukoy sa rate ng reaksyon.
Pagkilos ng Prooxidant
Ang mga libreng iron ion ay nakakapag-catalyze ng reaksyon ng Fenton, na may superoxide at Hydrogenation peroxide na tumutugon upang makabuo ng malaya, reaktibong mga radikal na nauugnay sa tumaas na oxidative diin at maagang pag-iipon ng cellular. Tanging ang protina ng transportasyon transferrin ay antioxidant ari-arian. Sa pamamagitan ng pagbubuklod ng bakal, pinoprotektahan nito ang mga cell at tisyu mula sa mga libreng iron iron na nagpapakita ng agresibong mga epekto ng oxidative.
Pagbubuo ng collagen
Mahalagang elemento ng bakas ang iron para sa hydroxylation ng mga kadena ng polypeptide, ginagawa itong mahalaga para sa wastong pagbuo pati na rin ang pagbabagong-buhay ng buto, kartilago at uugnay tissue.
Mataas na tindahan ng bakal bilang isang potensyal na kadahilanan sa peligro
Ang mga libreng iron ions ay nagpapakita ng mga nakakalason na epekto. Bilang mga prooxidant, nauugnay ang mga ito sa pag-unlad ng mga sakit sa puso - tulad ng coronary puso sakit (CHD; sakit ng coronary sasakyang-dagatna nagreresulta sa myocardial infarction (puso atake) - at mga sakit na neurodegenerative - halimbawa Sakit na Alzheimer or Karamdaman ni Parkinson. Bukod dito, ang iron ay marahil ay may papel bilang isang paglilimita sa nutrient para sa paglaki at pagtitiklop ng mga tumor cell. Ang isang pag-aaral mula sa USA ay nagkumpirma na ang mataas na antas ng suwero na bakal ay nauugnay sa isang mas mataas na peligro ng sakit na tumor. Bilang isang napapailalim na mekanismo, tinalakay na ang iron ay nagtataguyod ng oxidative diin sa pamamagitan ng susi ng catalytic function na ito sa pagbuo ng cytotoxic oxygen at hydroxy radicals, halimbawa sa kurso ng mga reaksyon ng Fenton at Haber-Weiss. Upang maiwasan ang mga nasabing karamdaman, dapat na iwasan ang pagdaragdag ng mga iron intakes pati na rin ang pagtaas ng mga tindahan ng bakal. Ang mga labis na karga sa iron ay nangyayari, halimbawa, bilang resulta ng pag-inom tubig na may isang mataas na nilalaman ng bakal, iron cookware, madalas dugo pagsasalin ng dugo, labis na paggamit ng iron supplement, at bilang isang resulta ng talamak alkoholismo o nadagdagan ang pagkonsumo ng mga madaling mapaghangad na mapagkukunan ng bakal - halimbawa heme iron - mula sa mga pagkain na nagmula sa hayop. Kaugnay nito, natagpuan ng mga pag-aaral ang isang positibong ugnayan sa pagitan ng panganib sa puso - partikular ang panganib ng myocardial infarction (puso atake) at heme iron na paggamit, ngunit hindi sa di-heme iron o kabuuang paggamit ng iron. Namamana hemochromatosis ay isang "iron storage disease" dahil sa labis, hindi kontroladong gastrointestinal pagsipsip. Ang mga indibidwal na may autosomal recessive disease na ito ay may mas mataas na peligro ng hepatocellular carcinoma. Bilang karagdagan, ang mga apektadong indibidwal ay nagdurusa mula sa kahinaan, kayumanggi-kulay-abo balat pigmentation, o sakit sa buto, bukod sa iba pang mga sintomas. Sa mga susunod na yugto, pinsala sa myocardial (pinsala sa mga kalamnan sa puso), dyabetis mellitus o atay maaaring mangyari ang cirrhosis. Atay Ang cirrhosis ay ang pangwakas na yugto ng iba't ibang mga malalang sakit sa atay, na nailalarawan sa pagkamatay ng mga selula ng atay, na nagreresulta sa hindi gumana, nodular uugnay tissue. Karagdagan sa atay carcinoma, hemochromatosis ang mga pasyente ay maaari ring bumuo ng iba pang mga bukol, tulad ng mammary carcinoma (dibdib kanser) o colorectal carcinoma (tutuldok at rectal carcinoma). Mahalagang Paunawa. Bago simulang kumuha ng iron suplemento, ang suwero ferritin antas ay dapat palaging natutukoy ng manggagamot upang makita ang isang kakulangan sa bakal! Mga taong may mataas ferritin ang mga konsentrasyon ay hindi dapat kumuha ng bakal supplement sa ilalim ng anumang pangyayari. Mayroong karagdagang panganib kung ang mga nasabing indibidwal ay regular na kumakain ng naglalaman ng bitamina supplement. Bitamina Ang A, C, at E ay nagpapakita ng mga prooxidant na epekto kapag ang mga iron depot ay nakataas at direktang sanhi ng pagbawas sa walang balot na libreng bakal (Fe2 +) para sa reaksyon ng Fenton.
