Биохими нь бие даасан эс болон бүх организмын химийн найрлагыг судалдаг биологийн салбар юм. Эсийн агууламжийн бараг 98% нь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот, устөрөгчийн атомууд байдаг нь мэдэгдэж байна. Эдгээр химийн элементүүдийг органоген гэж нэрлэдэг. 1.8% нь кали, натри, магни, хлор, фосфор дээр унадаг. Хүний биед эдгээр нь ашигт малтмалын давсны нэг хэсэг бөгөөд энгийн эсвэл нарийн төвөгтэй ион хэлбэртэй байдаг бөгөөд бодисын солилцооны хэвийн явцыг хангадаг. Жишээлбэл, удамшлын шинж чанарыг дамжуулах үүрэгтэй эсийн хамгийн чухал нэгдлүүд болох нуклейн хүчлүүд нь ортофосфорын хүчлийн хүчил үлдэгдэлийн анионуудыг агуулдаг.
Фосфор агуулсан ионууд нь мөн ATP молекулуудад багтдаг бөгөөд эсийг эрчим хүчээр хангах нь үүнээс хамаардаг. Энэ нийтлэлд бид чухал зүйлийг батлах жишээнүүдийг өгөх болноХүний биед фосфорын үүрэг, бодисын солилцоонд үзүүлэх нөлөө.
Ковалентын туйлын холбоо ба тэдгээрийн утга
Амьд бодисыг бүрдүүлдэг органик бодисын бүтцийн үндэс нь тэдгээрийн молекулууд нь тодорхой төрлийн химийн холбоо үүсгэх чадвар юм. Үүнийг ковалент туйл гэж нэрлэдэг бөгөөд металл бус атомуудын хооронд үүссэн нь нэгдлүүдийн үндсэн химийн шинж чанарыг тодорхойлдог. Биохими нь ургамал, мөөгөнцөр, амьтны эсэд орж буй бодисын молекулуудын найрлагыг судалж, тэдгээрийн химийн найрлагыг тогтоожээ. Энэ нь азот, нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгчөөс гадна фосфор агуулдаг болохыг тогтоожээ. Хүний биед энэ нь маш хортой бодис тул чөлөөт төлөвт үүсдэггүй. Тиймээс амьд системд элемент нь металл катионуудтай холбоо үүсгэх чадвартай мета-, орто- эсвэл пирофосфорын хүчлийн анион хэлбэртэй байдаг. Тэд эсийн ямар бодисоос олдож болох вэ?
Ногцолбор органик молекул дахь фосфор
Яг ясны тогтолцооны уураг, гормон, витамин, липидүүд нь фосфор агуулсан нийлмэл ионуудтай нийлмэл нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Хүний биед биологийн идэвхт бодисын молекулуудын нэг хэсэг болох фосфолипид ба фосфопротейн - фермент, стероид зэрэг нарийн төвөгтэй нэгдлүүд байдаг. ДНХ ба РНХ нуклеотид дахь ковалент туйлын холбоо нь нуклейн хүчлийн гинжин хэлхээнд фосфодиэфирийн холбоо үүсэх боломжийг олгодог. Хүний биед фосфор яагаад хэрэгтэй вэ, бодисын солилцоонд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Эхлээд энэ асуултыг байгууллагын үүрэн түвшинд авч үзье.
Эсийн элементийн найрлага дахь фосфорын байр
Цитоплазм ба органеллд агуулагдах агууламжаар (0.2-1%) металл бус нь органоген элементүүдийн дараа дөрөвдүгээрт ордог. Фосфорын нэгдлээр хамгийн их ханасан нь булчингийн тогтолцооны эсүүд - остеоцитууд, шүдний эд эсийн бодис - дентин юм. Тэдний агууламж нь мэдрэлийн системийг бүрдүүлдэг мэдрэлийн эсүүд болон нейроглиа их хэмжээгээр агуулдаг. Фосфорын атомууд нь мембраны уураг, нуклейн хүчил, эрчим хүч ихтэй бодисууд - АТФ аденозин трифосфорын хүчил ба никотинамид динуклеотид фосфатын бууруулсан хэлбэрээр - NADP×H2-д агуулагддаг. Таны харж байгаагаар хүний биед фосфор нь бүх амин чухал бүтцэд байдаг: эс, эд, физиологийн систем.
Нээлттэй биологийн систем болох эсийн гомеостазын түвшин нь гиалоплазм болон эс хоорондын шингэн дэх янз бүрийн ионуудын агууламжаас хамаардаг гэдгийг мэддэг. Хүний биеийн дотоод орчны тогтвортой байдлыг хангахад фосфор ямар үүрэгтэй вэ?
Буфер систем
Гадна мембранаар хагас нэвчүүлэх шинж чанартай тул янз бүрийн бодисууд эсэд байнга нэвтэрч, тэдгээрийн өндөр концентраци нь түүний амин чухал үйл ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлдөг. Илүүдэл хорт ионыг саармагжуулахын тулд цитоплазм нь натри, кали, кальцийн катионуудтай хамт карбонат, сульфит, фосфорын хүчлийн хүчиллэг үлдэгдлийг агуулдаг. Тэд эсэд нэвтэрсэн илүүдэл ионуудтай урвалд орж, эсийн доторх агууламжийн тогтвортой байдлыг хянах чадвартай. Буфер систем нь сул хүчлийн ионуудаас гадна анионуудыг заавал агуулдагNRO42- болон N2RO4 - фосфор агуулсан. Хүний биед буфер системийн нэг хэсэг болохын хувьд эсийн түвшинд бодисын солилцооны физиологийн хэвийн явцыг хангадаг.
Исэлдүүлэх фосфоржилт
Эс дэх органик нэгдлүүдийн задралыг аэробик амьсгал гэнэ. Түүний байршил нь митохондри юм. Ферментийн цогцолборууд нь дотоод атираа - органеллуудын кристалууд дээр байрладаг. Жишээлбэл, ATP-ase систем нь электрон зөөгч молекулуудыг агуулдаг. Ферментийн катализаторын урвалын ачаар ATP нь ADP болон фосфорын хүчлийн чөлөөт молекулуудаас нийлэгждэг - эсийн бүх нийтийн энергийн бодис бөгөөд үүнийг нөхөн үржих, өсөлт, хөдөлгөөнд зарцуулдаг. Түүний үүсэхийг хялбаршуулсан урвалын схемээр илэрхийлж болно: ADP + F=ATP. Дараа нь аденозин трифосфорын хүчлийн молекулууд цитоплазмд хуримтлагддаг. Эдгээр нь механик ажил, жишээлбэл, булчингийн систем, хуванцар солилцооны урвалд эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Иймээс хүний биед агуулагдах фосфор нь энергийн солилцоонд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.
Удамшлын молекулуудын фосфодиэфирийн холбоо
Элемент нь нуклейн хүчлийн нэг хэсэг учраас атомын фосфорын өндөр агууламж эсийн цөмд бүртгэгддэг. 19-р зуунд Швейцарийн эрдэмтэн Ф. Мишер нээсэн бөгөөд тэдгээр нь биополимер бөгөөд мономер-нуклеотидуудаас бүрддэг. Фосфор байдагпурин ба пиримидины суурийн аль алинд нь, РНХ-ийн гинж ба ДНХ-ийн супер ороомог үүсгэдэг холбоонд байдаг. Нуклейн хүчлийн мономерууд нь зэргэлдээх нуклеотидын пентоз ба фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хоорондын ковалент холбоо үүссэний улмаас полимер бүтэц үүсгэх чадвартай. Тэднийг фосфодизер гэж нэрлэдэг. Хатуу гамма цацрагийн нөлөөн дор эсвэл хортой бодисоор хордсоны үр дүнд хүний эсэд тохиолддог ДНХ ба РНХ молекулуудыг устгах нь фосфодиэстерийн холбоо тасарсантай холбоотой юм. Энэ нь эсийг үхэлд хүргэдэг.
Биологийн мембран
Эсийн дотоод агуулгыг хязгаарладаг бүтцэд мөн фосфор агуулагддаг. Хүний биед хуурай биеийн жингийн 40 хүртэлх хувь нь фосфолипид, фосфопротейн агуулсан нэгдлүүдэд ордог. Эдгээр нь мембраны давхаргын гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд уураг, нүүрс ус зэрэг бодисыг агуулдаг. Фосфорын өндөр агууламж нь нейроцитуудын мембран ба тэдгээрийн процессууд - дендрит ба аксонуудын онцлог шинж юм. Фосфолипидууд нь мембраны уян хатан чанарыг өгдөг бөгөөд холестерины молекулууд байдаг тул хүч чадлыг өгдөг. Тэд мөн мэдрэлийн импульс дамжуулахад оролцдог эффектор уургийн идэвхжүүлэгч болох дохионы молекулуудын хоёрдахь элчийн үүргийг гүйцэтгэдэг.
Бамбай булчирхайн булчирхай ба фосфорын солилцоонд гүйцэтгэх үүрэг
Бамбай булчирхайн хоёр дэлбэн дээр хэвтэж буй вандуйтай төстэй, тус бүр нь 0.5-0.8 г жинтэй паратироид булчирхайнууд нь паратироид даавар ялгаруулдаг. зэрэг элементүүдийн солилцоог зохицуулдагхүний биед кальци, фосфор. Тэдний үүрэг бол ясны тогтолцооны эсүүд болох остеоцит ба остеобласт дээр ажиллах бөгөөд гормоны нөлөөн дор фосфорын хүчлийн давсыг эсийн гаднах шингэн рүү гаргаж эхэлдэг. Бамбай булчирхайн хэт үйл ажиллагааны улмаас хүний яс хүч чадал алдаж, зөөлөрч, нурж, тэдгээрийн доторх фосфорын агууламж огцом буурдаг. Энэ үед өвчтөний амь насанд заналхийлж буй нуруу, аарцагны яс, хонго хугарах эрсдэл нэмэгддэг. Үүний зэрэгцээ кальцийн хэмжээ нэмэгддэг. Энэ нь захын мэдрэлийн гэмтэл, араг ясны булчингийн тонус буурах шинж тэмдэг бүхий гиперкальциеми үүсгэдэг. Мөн паратироид даавар нь бөөрөнд үйлчилж, анхдагч шээснээс фосфорын давсны дахин шингээлтийг бууруулдаг. Бөөрний эдэд фосфатын хэмжээ ихсэх нь гиперфосфатури болон чулуу үүсэх шалтгаан болдог.
Ясны эрдэсийн найрлага
Туслах системийн хатуулаг, бат бөх, уян хатан чанар нь ясны эдийн эсийн химийн найрлагаас хамаардаг. Остеоцитууд нь уураг оссеин зэрэг органик нэгдлүүд болон кальци, магнийн фосфатын давс агуулсан органик бус бодисуудыг агуулдаг. Хүн нас ахих тусам остеоцит, остеобласт дахь гидроксиапатит зэрэг эрдсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээ нэмэгддэг. Ясны эд эсийн хэвийн бус эрдэсжилт, кальцийн давс, фосфорын илүүдэл хүний биед хуримтлагдах нь араг ясны бүх хэсгийн уян хатан чанар, бат бөх чанар алдагдахад хүргэдэг тул өндөр настай хүмүүс гэмтэх, хугарах эрсдэлтэй байдаг.
Бие дэх фосфорын нэгдлүүдийг хувирганахүн
Хүний биеийн хоол боловсруулах хамгийн том булчирхай болох элэг нь фосфор агуулсан бодисын солилцоонд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр үйл явцад паратироид даавар, Д витамин нөлөөлдөг. Насанд хүрэгчдэд зориулсан элементийн өдөр тутмын хэрэгцээ нь 1.0-2.0 грамм, хүүхэд, өсвөр насныханд - 2.5 г хүртэл Фосфор нь амархан шингэцтэй давс хэлбэрээр, түүнчлэн уураг, нүүрс ус агуулсан цогцолборууд нь хүний биед хоол хүнсээр ордог.
Наранцэцэг, хулуу, олсны үрээр ханасан байдаг. Тахианы элэг, үхрийн мах, хатуу бяслаг, загас зэрэг амьтны гаралтай бүтээгдэхүүнд фосфор их байдаг. Бие дэхь фосфорын илүүдэл нь бөөрний дахин шингээх үйл ажиллагааг зөрчсөн, витамины зохисгүй хэрэглээ, хоол хүнсэнд кальци дутагдсанаас үүсдэг. Фосфорын хүний биед үзүүлэх сөрөг нөлөө нь голчлон зүрх судасны систем, бөөр, ясны аппаратыг гэмтээх замаар илэрдэг бөгөөд бодисын солилцооны ноцтой эмгэгийг илтгэж болно.
