Copper: Kahulugan, Syntesis, Pagsipsip, Transport, at Pamamahagi

Tanso ay isang mahalaga (mahalaga) mga elemento ng bakas at ito ay isang malambot, malagkit na metal na paglipat - mabibigat na metal / semi-metal. Nasa ika-11 pangkat ito ng periodic table, may simbolong Cu, atomic number 29, at isang atomic masa ng 63.546.Tanso nangyayari sa mga estado ng oksihenasyon na Cu +, Cu2 +, at Cu3 +, at matatagpuan sa likas na katangian bilang Cu + at Cu2 +. Sa mga biological system, estado ng 2-valent na oksihenasyon - nangingibabaw ang Cu2 +. Ang pangalang Latin na "cuprum" ay nagmula sa aes cyprium "na mineral mula sa isla ng Sayprus“, Saan tanso ay nakuha noong sinaunang panahon. Sa lupa, ang elemento ng bakas ay naroroon sa anyo ng sulpido, arsenate, klorido at carbonate. Dahil sa mahusay nitong kondaktibiti na pang-init at elektrikal, ang tanso ay ginagamit sa inhinyeriyang higit sa 50% sa pagtutubero at pag-init. Mula sa isang pananaw ng kemikal, ginagamit ito bilang isang katalista (accelerator ng mga reaksyong kemikal). Ayon sa mga direktiba ng EU, tanging ang carbonate ng tanso, citrate, gluconate, sulfate at tanso lysine maaaring gamitin ang kumplikado para sa mga layunin sa nutrisyon. Bilang karagdagan, ang ilang mga compound na tanso ay pinahihintulutan bilang mga additibo alinsunod sa panuntunan na "hangga't kinakailangan, kahit kaunti hangga't maaari" - lat. : quantum satis, qs - halimbawa, ayon sa mga colorant na direktiba bilang colorant ng pagkain E 141 Copper-naglalaman ng mga complexes ng chlorophylls at chlorophyllins.

bioavailability

Ang iba't ibang mga sangkap ng pandiyeta ay nakakaimpluwensya sa metabolismo ng tanso sa pamamagitan ng pagdudulot ng mga pagbabago sa rate ng pagsipsip, paglabas, at pamamahagi ng Cu sa katawan. Halimbawa, ang sabay na paggamit ng bitamina c (ascorbic acid), ilan amino acids, glukos polimer, proteins, fumaric acid - fumarate -,oxalic acid - oxalate -, at iba pang mga organikong acid, tulad ng citrate, malate, at mga produkto ng pagawaan ng gatas, nagtataguyod ng tanso pagsipsip. Ang Ascorbic acid ay maaaring mabawasan ang Cu2 + hanggang sa Cu + at sa gayon ay taasan ang Cu pagsipsip.Malubhang konsentrasyon ng Dietary fiber, kaltsyum, pospeyt, sink, bakal, molibdenum, kadmyumSa kabilang banda, sulfide, at mga phytates o phytic acid, binabawasan ang pagsipsip ng tanso. Ang mga epekto ay napaka binibigkas para sa bakal at sink. Maaari ang huli na elemento ng pagsubaybay mamuno, sa isang banda, upang mapigilan ang pagdala ng Cu sa mga enterosit - mga selula ng maliit na bituka mauhog o mucosa - at, sa kabilang banda, sa intracellular na nagbubuklod sa imbakan ng protina na metallothionein habang dumadaan ang mucosal. Pinipigilan nito ang sobrang karga ng Cu ng cell sa isang banda, at ang Cu na pagdadala sa basolateral enterosit na lamad at sa gayon ay umakyat si Cu sa daluyan ng dugo sa kabilang banda. Katulad nito, mataasdosis pangangasiwa of mga antacid o ang penicillamine ay maaaring magkaroon ng isang negatibong epekto sa supply ng tanso.

Pagsipsip

Ang tanso ay naroroon sa pagkain at sa organismo sa form na nakatali sa halip na isang libreng ion. Ang dahilan para dito ay ang espesyal na pagsasaayos ng electron, na nagpapahintulot dito na bumuo ng mga kumplikadong bono na may mga biochemically important compound, tulad ng proteins. Ang Copper ay higit na hinihigop mula sa tiyan at itaas maliit na bituka (duodenum). Dahil ang rate ng pagsipsip ay lubos na nakasalalay sa komposisyon ng pagkain, nag-iiba ito sa pagitan ng 35 at 70%. Ang iba pang mga may-akda ay isinasaad na nasa pagitan ng 20 at higit sa 50%, depende sa nilalaman ng tanso ng diyeta. mula gatas ng ina, 75% ng tanso ang hinihigop, samantalang mula sa gatas ng baka, halos 23% lamang ang hinihigop. Ito ay dahil ang Cu sa baka gatas ay nakasalalay sa kasein, isang magaspang na coagulate na protina na mahirap matunaw. Bilang panuntunan, pambabae gatas, sa 0.3 mg / l, naglalaman ng mas maraming tanso kaysa sa baka gatas, na mayroong nilalaman na tanso na 0.09 mg / l lamang. Ang mga antas ng tanso sa katawan ay kinokontrol ng pag-aayos ng pagsipsip ng bituka at paglabas. Kaya, sa kakulangan sa tanso, ang rate ng pagsipsip ay nadagdagan, samantalang sa nadagdagan na tanso, sink, O bakal supply, karagdagang pag-agaw ng Cu o paglabas ay nabawasan o naka-block, ayon sa pagkakabanggit. Ang pagsipsip ng Copper ay maaaring ipaliwanag batay sa dalawahang kinetika. Sa mababang konsentrasyon, ang tanso ay hinihigop sa mga enterosit ng lamad ng hangganan ng brush ng maliit na bituka sa pamamagitan ng isang aktibo, ibig sabihin, umaasa sa enerhiya, mabubuhay na mekanismo ng transportasyon. Sa mas mataas na konsentrasyon, nangingibabaw ang passive diffusion, ibig sabihin, transportasyon sa pamamagitan ng enterosit ng lamad sa direksyon ng walang halo gradient nang walang anumang supply ng enerhiya pati na rin ang transportasyon ng lamad proteins. Ang mekanismo ng pagkuha ng tanso ng mga protina ng pagdadala ng lamad - ang transportasyon na pinapagitna ng carrier - ay hindi pa malinaw na nililinaw. Gayunpaman, malinaw na ang protina ng lamad na transportasyon ng DCT-1, na kasangkot sa pagsipsip ng sink at iron, ay mahalaga din para sa pagsipsip ng bituka na tanso. Ang katotohanan na ang DCT-1 ay ginagamit ng sink at iron pati na rin ang tanso at iba pang mga metal na nagpapaliwanag ng kalaban ng mga ion na ito sa ilalim ng matinding kondisyon. Kapag ang supply ay permanenteng mataas, bahagi ng tanso sa mauhog mga cell ng maliit na bituka ay nakasalalay sa metallothionein, na naisalokal sa cytoplasm. Iniimbak ng protina na ito ang hinihigop na tanso at inilalabas ito sa dugo kapag kailangan lang. Bilang karagdagan, maaari nitong detoxify ang labis na tanso, na kung hindi ay ma-catalyze ang pagbuo ng oksiheno radicals. Ang MNK-ATPase, isang puspos na sistema ng carrier, ay responsable para sa paglipat ng Cu mula sa basolateral enterosit na lamad sa daluyan ng dugo. Gayunpaman, sa mga sanggol, ang tanso ay sinipsip ng pagsasabog at sa isang bahagyang mabubuong cotransport na may tubig.

Transport at imbakan

Ang nasisipsip na tanso ay nakatali sa dugo sa mga protina ng plasma album at transcuprein at sa mga low-molekular-weight ligands, tulad ng amino acid histidine. Ang Transcuprein ay kumakatawan sa isang tukoy na protina ng transportasyon ng Cu at may mas mataas na ugnayan para sa tanso kaysa album. Ang mga antas ng Plasma Cu ay halos 0.5-1.5 µg / ml sa ilalim ng normal na kondisyon at mas mataas ng 10% sa mga kababaihan kaysa sa mga lalaki. Ni ang paggamit ng pagkain o pag-aayuno nakakaapekto sa antas ng plasma Cu. Para sa mga kadahilanan na hindi pa rin malinaw, ang mga antas ng plasma Cu ay halos doble sa triple sa katapusan ng pagbubuntis o pagkatapos ng pagkuha kontraseptibo (birth control pills). Ang mga antas ng tanso ng suwero ay mananatiling nakataas sa:

  • Impeksyon
  • Glomerulonephritis - isang pamamaga, karaniwang autoimmune, ng mga corpuscle sa bato (glomeruli) bilang pangunahing sanhi ng talamak na kabiguan sa bato na nangangailangan ng dialysis
  • Myocardial infarction (atake sa puso)
  • Thyrotoxicosis - paglala ng krisis ng hyperthyroidism (hyperthyroidism), na kung saan ay malubhang nagbabanta sa buhay dahil sa mga sintomas nito.
  • Lupus erythematosus - systemic autoimmune disease mula sa pangkat ng collagenoses.
  • Biliary cirrhosis - talamak atay sakit na humahantong sa mabagal na progresibong pagkasira ng maliit apdo mga duct sa atay at kalaunan ay sa cirrhosis.
  • Talamak lukemya - sakit sa bukol ng dugo mga cell, kung saan mayroong isang walang check na pagpaparami ng mga leukosit (puting mga selula ng dugo).
  • Aplastic anemia - espesyal na anyo ng anemia (anemia), kung saan may pagbawas sa bilang ng lahat ng mga selula ng dugo dahil sa isang nakuha utak ng buto aplasia
  • Pangangasiwa ng mga estrogen

Ang mga nabawasan na antas ng Cu plasma ay matatagpuan, halimbawa, sa sakit na Kwashiorkor, isang uri ng protina malnutrisyon. Dahil sa undersupply ng tiyak mahahalagang amino acids, mayroong isang pagbawas sa albumins (hypoalbuminemia) sa dugo at sa gayon isang pagbagsak ng colloid osmotic pressure. Bilang isang resulta, ang likido sa tisyu - lalo na sa rehiyon ng tiyan - ay hindi maaring ipasok muli sa mga ugat na ugat. album, at histidine transport na tanso sa pamamagitan ng portal ugat (vena portae) sa atay, na kinukuha ito sa pamamagitan ng hCtr1 carrier. Ang atay ay ang sentral na organ ng metabolismo ng tanso at ang pinakamahalagang tindahan ng tanso ng organismo. Sa mga hepatosit (mga selulang atay), ang tanso ay bahagyang nakaimbak, na nakadirekta sa mga tukoy na kompartamento ng subcellular ng mga protina ng cytosolic transport na tinatawag na chaperones, at isinasama sa tanso na umaasa enzymes, tulad ng caeruloplasmin, cytochrome c oxidase, o superoxide dismutase. Ang partikular na kahalagahan ay ang plasma protein caeruloplasmin. Ipinapakita nito ang kapwa isang pagpapaandar ng enzyme at isang tukoy na paggana at pag-andar ng transportasyon para sa tanso. Bilang ferroxidase I, ang enzyme ay mahalaga para sa oksihenasyon ng divalent sa trivalent iron sa isang banda at para sa pagbubuklod ng iron sa plasma transferrin Sa kabilang panig. Ang bahagi ng tanso ay isinasama sa enzyme habang ang caeruloplasmin synthesis sa pamamagitan ng isang nagbubuklod na tanso na ATPase na naisalokal sa Golgi aparatus at inilabas muli sa dugo ng atay sa anyo ng Cu-caeruloplasmin. Ang natitirang tanso sa ang mga hepatocytes ay nakaimbak sa metallothionein. Ang tanso na nakatali sa caeruloplasmin sa plasma ay ipinamamahagi sa iba't ibang mga organo at tisyu sa organismo kung kinakailangan. Ang pagkuha ng cellular ay nangyayari sa pamamagitan ng mga receptor ng Cu na nakasalalay sa lamad. Ang Copper ay ang pangatlong pinaka-masaganang trace metal sa organismo pagkatapos ng iron at zinc, na may nilalaman na 80-100 mg na nilalaman ng katawan. Ang pinakamataas na konsentrasyon ng tanso ay matatagpuan higit sa lahat sa atay (15%) at utak (10%), na sinusundan ng puso at bato. Ang kalamnan (40%) at balangkas (20%) na account para sa halos kalahati ng kabuuang nilalaman. 6% lamang ng kabuuang nilalaman ng tanso ang matatagpuan sa suwero. Dito, halos 80 hanggang 95% ang nasa anyo ng Cu caeruloplasmin.Cu pamamahagi sa mga fetus at sanggol ay naiiba mula sa mga may sapat na gulang. Sa pagsilang, ang atay at pali account para sa kalahati ng imbentaryo ng katawan. Sa wakas, ang atay ng mga bagong silang na sanggol ay may 3-10 beses na mas mataas na Cu walang halo kaysa sa mga matatanda. Ang mga reserbang ito sa atay ay normal sa pangangatawan at lilitaw upang protektahan ang sanggol mula sa kakulangan sa tanso sa mga unang ilang buwan.

Eksklusibo

Bilang karagdagan sa pagsipsip, ang paglabas ay isa sa pinakamahalagang mga variable ng regulasyon para sa Cu homeostasis, o ang pagpapanatili ng Cu balanse sa katawan. Tungkol sa 80% ng labis na tanso ay naipalabas sa apdo kasama ang mga dumi. Para sa hangaring ito, ang elemento ng bakas ay inilabas ng isang pagkasira ng lysosomal mula sa tambalang Cu-metallothionein pati na rin ang Cu-caeruloplasmin sa mga hepatosit at plasma, ayon sa pagkakabanggit, at nakagapos sa kanilang canalicular membrane sa isang Cu-binding ATPase o kahanay ng glutathione ( GSH) sa isang transporter na umaasa sa GSH. Sa ganitong paraan, ang tanso ay inilabas sa apdo at inilabas sa dumi ng tao na nauugnay sa mga protina, mga acid ng apdo, at amino acids.15% ng labis na tanso ay isekreto sa bituka ng dingding sa lumen at tinanggal din sa dumi ng tao. Ang 2-4% lamang ang na-excret ng renally sa ihi. Sa mga tubular defect, ang pagkalugi sa pamamagitan ng mga bato na may ihi ay maaaring tumaas nang malaki. Pagkawala ng tanso sa pamamagitan ng balat ay variable at tinatayang sa average na 0.34 mg / d. Ang isang napakaliit na halaga ng tanso ay bumalik sa organismo mula sa bituka sa pamamagitan ng sirkulasyon ng enterohepatic o muling isinulat.