Ang
Biochemistry ay isang sangay ng biology na nag-aaral ng kemikal na komposisyon ng parehong indibidwal na mga cell at ng buong organismo. Ito ay kilala na halos 98% ng mga nilalaman ng cellular ay kinabibilangan ng oxygen, carbon, nitrogen at hydrogen atoms. Ang mga kemikal na elementong ito ay tinatawag na organogenic. Ang 1.8% ay nahuhulog sa potassium, sodium, magnesium, chlorine, phosphorus. Sa katawan ng tao, ang mga ito ay bahagi ng mga mineral na asing-gamot at may anyo ng simple o kumplikadong mga ion, na tinitiyak ang normal na kurso ng mga metabolic na reaksyon. Halimbawa, ang pinakamahalagang compound ng cell na responsable para sa paghahatid ng mga namamana na katangian - mga nucleic acid - naglalaman ng mga anion ng acid residues ng orthophosphoric acid.
Phosphorus-containing ions ay kasama rin sa ATP molecules, kung saan nakasalalay ang probisyon ng mga cell na may enerhiya. Sa artikulong ito, magbibigay kami ng mga halimbawa na nagpapatunay sa mahalagaang papel ng posporus sa katawan ng tao at ang epekto nito sa metabolismo.
Covalent polar bond at ang kahulugan nito
Ang batayan ng istruktura ng mga organikong sangkap na bumubuo sa buhay na bagay ay ang kakayahan ng kanilang mga molekula na bumuo ng isang tiyak na uri ng kemikal na bono. Ito ay tinatawag na covalent polar at, na nagmumula sa pagitan ng mga atomo ng mga di-metal, tinutukoy ang mga pangunahing katangian ng kemikal ng mga compound. Ang biochemistry, na pinag-aaralan ang komposisyon ng mga molekula ng mga sangkap na pumapasok sa mga selula ng mga halaman, fungi, hayop, ay itinatag ang kanilang kemikal na komposisyon. Ito ay lumabas na, bilang karagdagan sa nitrogen, carbon, oxygen, kasama rin nila ang posporus. Sa katawan ng tao, hindi ito nangyayari sa isang libreng estado, dahil ito ay isang lubhang nakakalason na sangkap. Samakatuwid, sa mga buhay na sistema, ang elemento ay may anyo ng mga anion ng meta-, ortho- o pyrophosphoric acid, na may kakayahang bumuo ng mga bono sa mga metal na cation. Sa anong mga sangkap ng cell sila matatagpuan?
Posporus sa kumplikadong mga organikong molekula
Ang mga protina ng skeletal system, mga hormone, bitamina, at lipid ay bumubuo ng mga kumplikadong compound na may mga kumplikadong ion na naglalaman ng phosphorus. Sa katawan ng tao mayroong mga kumplikadong compound - phospholipids at phosphoproteins, na bahagi ng mga molekula ng biologically active substances - enzymes at steroid. Ang mga covalent polar bond sa DNA at RNA nucleotides ay nagbibigay ng pagbuo ng mga phosphodiester bond sa mga chain ng nucleic acid. Bakit kailangan ang posporus sa katawan ng tao at ano ang mga tungkulin nito sa metabolismo? Isaalang-alang muna natin ang tanong na ito sa cellular level ng organisasyon.
Ang lugar ng phosphorus sa elemental na komposisyon ng cell
Ayon sa nilalaman sa cytoplasm at organelles (0.2-1%), ang non-metal ay nasa ikaapat na puwesto pagkatapos ng mga organogenic na elemento. Ang pinaka-puspos ng mga compound ng posporus ay ang mga selula ng musculoskeletal system - osteocytes, ang sangkap ng dental tissue - dentin. Ang kanilang nilalaman ay mataas sa mga neuron at neuroglia, na bumubuo sa nervous system. Ang mga phosphorus atom ay matatagpuan sa mga protina ng lamad, mga nucleic acid at mga sangkap na masinsinang enerhiya - ATP adenosine triphosphoric acid at sa pinababang anyo ng nicotinamide dinucleotide phosphate - NADP×H2. Gaya ng nakikita mo, sa katawan ng tao, ang phosphorus ay matatagpuan sa lahat ng mahahalagang istruktura: mga cell, tissue, physiological system.
Alam na ang antas ng homeostasis ng isang cell, na isang bukas na biological system, ay nakasalalay sa konsentrasyon ng iba't ibang mga ion sa hyaloplasm at intercellular fluid. Ano ang tungkulin ng posporus sa pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan ng tao?
Buffer system
Dahil sa pag-aari ng semi-permeability sa pamamagitan ng panlabas na lamad, ang iba't ibang mga sangkap ay patuloy na pumapasok sa cell, ang mataas na konsentrasyon nito ay maaaring makaapekto sa mahahalagang aktibidad nito. Upang neutralisahin ang labis na mga nakakalason na ion, ang cytoplasm, kasama ang sodium, potassium, calcium cation, ay naglalaman ng mga residue ng acid ng carbonate, sulfite at phosphoric acid. Nagagawa nilang tumugon sa labis na mga ion na pumasok sa selula at kontrolin ang tuluy-tuloy na mga nilalaman ng intracellular. Ang buffer system, bilang karagdagan sa mga ion ng mahinang mga acid, ay kinakailangang kasama ang mga anionNRO42- at N2RO4 - na naglalaman ng phosphorus. Sa katawan ng tao, bilang bahagi ng buffer system, tinitiyak nito ang physiologically normal na kurso ng metabolic reaction sa cellular level.
Oxidative phosphorylation
Ang pagkasira ng mga organikong compound sa isang cell ay tinatawag na aerobic respiration. Ang lokasyon nito ay ang mitochondria. Ang mga enzyme complex ay matatagpuan sa mga panloob na fold - ang cristae ng mga organelles. Halimbawa, ang sistema ng ATP-ase ay naglalaman ng mga molekula ng carrier ng elektron. Salamat sa mga reaksyon na na-catalyze ng mga enzyme, ang ATP ay na-synthesize mula sa ADP at mga libreng molekula ng phosphoric acid - ang unibersal na sangkap ng enerhiya ng mga cell, na ginugugol sa kanilang pagpaparami, paglaki, at paggalaw. Ang pagbuo nito ay maaaring ilarawan bilang isang pinasimple na pamamaraan ng reaksyon: ADP + F=ATP. Pagkatapos ay maipon ang mga molekula ng adenosine triphosphoric acid sa cytoplasm. Nagsisilbi sila bilang isang mapagkukunan ng enerhiya para sa pagsasagawa ng mekanikal na gawain, halimbawa, sa muscular system at sa mga reaksyon ng pagpapalitan ng plastik. Dahil dito, ang posporus sa katawan ng tao ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa metabolismo ng enerhiya.
Phosphodiester bonds ng heredity molecules
Ang isang mataas na nilalaman ng atomic phosphorus ay naitala sa cell nucleus, dahil ang elemento ay bahagi ng mga nucleic acid. Natuklasan noong ika-19 na siglo ng Swiss scientist na si F. Miescher, sila ay mga biopolymer at binubuo ng mga monomer - mga nucleotide. Naroroon ang posporuspareho sa purine at pyrimidine base sa kanilang mga sarili, at sa mga bono na bumubuo sa RNA chain at ang DNA supercoil. Ang mga monomer ng nucleic acid ay may kakayahang bumuo ng mga istrukturang polimer dahil sa paglitaw ng mga covalent bond sa pagitan ng mga residue ng pentose at phosphoric acid ng mga katabing nucleotides. Ang mga ito ay tinatawag na phosphodiesters. Ang pagkasira ng mga molekula ng DNA at RNA na nangyayari sa mga selula ng tao sa ilalim ng impluwensya ng hard gamma radiation o bilang isang resulta ng pagkalason sa mga nakakalason na sangkap ay nangyayari dahil sa pagkasira ng mga bono ng phosphodiester. Nagdudulot ito ng pagkamatay ng mga cell.
Biological membrane
Ang mga istrukturang naglilimita sa mga panloob na nilalaman ng cell ay naglalaman din ng phosphorus. Sa katawan ng tao, hanggang sa 40% ng tuyong timbang ng katawan ay nahuhulog sa mga compound na naglalaman ng mga phospholipid at phosphoproteins. Ang mga ito ang pangunahing bahagi ng layer ng lamad, na naglalaman din ng mga sangkap tulad ng mga protina at carbohydrates. Ang isang mataas na nilalaman ng posporus ay katangian ng mga lamad ng neurocytes at ang kanilang mga proseso - dendrites at axons. Ang mga phospholipid ay nagbibigay sa mga lamad ng plasticity, at dahil sa pagkakaroon ng mga molekula ng kolesterol, lakas din. Ginagampanan din nila ang papel na ginagampanan ng mga pangalawang mensahero - mga molekula ng pagbibigay ng senyas na mga activator ng mga effector protein na kasangkot sa pagpapadaloy ng isang nerve impulse.
Mga glandula ng parathyroid at ang kanilang papel sa metabolismo ng posporus
Katulad ng mga gisantes, nakahiga sa magkabilang lobe ng thyroid gland at tumitimbang ng 0.5-0.8 g bawat isa, ang mga glandula ng parathyroid ay naglalabas ng parathyroid hormone. Kinokontrol nito ang pagpapalitan ng mga elemento tulad ngcalcium at phosphorus sa katawan ng tao. Ang kanilang mga pag-andar ay kumilos sa mga osteocytes at osteoblast - mga cell ng skeletal system, na, sa ilalim ng impluwensya ng hormone, ay nagsisimulang maglabas ng mga asing-gamot ng phosphoric acid sa extracellular fluid. Sa hyperfunction ng mga glandula ng parathyroid, ang mga buto ng tao ay nawawalan ng lakas, lumambot at bumagsak, ang nilalaman ng posporus sa kanila ay bumaba nang husto. Sa oras na ito, ang panganib ng mga bali ng gulugod, pelvic bones at hips, na nagbabanta sa buhay ng pasyente, ay tumataas. Kasabay nito, ang dami ng calcium ay tumataas. Ito ay humahantong sa hypercalcemia na may mga sintomas ng peripheral nerve damage at pagbaba sa skeletal muscle tone. Ang parathyroid hormone ay kumikilos din sa mga bato, na binabawasan ang reabsorption ng phosphorus s alts mula sa pangunahing ihi. Ang pagtaas ng phosphate sa mga tisyu ng mga bato ay nagdudulot ng hyperphosphaturia at pagbuo ng mga bato.
Komposisyon ng mineral ng buto
Ang tigas, lakas at elasticity ng support system ay depende sa kemikal na komposisyon ng mga bone tissue cells. Ang mga osteocyte ay naglalaman ng parehong mga organikong compound, tulad ng protina ossein, at mga di-organikong sangkap na naglalaman ng calcium at magnesium phosphate s alts. Habang tumatanda ang isang tao, ang dami ng mga sangkap ng mineral, tulad ng hydroxyapatite, sa mga osteocytes at osteoblast ay tumataas. Ang abnormal na mineralization ng bone tissue, ang akumulasyon ng mga calcium s alt at sobrang phosphorus sa katawan ng tao ay humantong sa pagkawala ng elasticity at lakas ng lahat ng bahagi ng skeleton, kaya ang mga matatandang tao ay mas malamang na nasa panganib ng mga pinsala at bali.
Pagbabago ng mga compound ng phosphorus sa katawantao
Ang pinakamalaking digestive gland sa katawan ng tao - ang atay - ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa metabolismo ng mga sangkap na naglalaman ng phosphorus. Ang mga parathyroid hormone at bitamina D ay nakakaimpluwensya rin sa mga prosesong ito. Ang pang-araw-araw na pangangailangan ng elemento para sa mga matatanda ay 1.0-2.0 gramo, para sa mga bata at kabataan - hanggang sa 2.5 g. Ang posporus sa anyo ng madaling natutunaw na mga asing-gamot, pati na rin sa mga complex na may mga protina at carbohydrates, ay pumapasok sa katawan ng tao na may pagkain.
Sunflower, pumpkin, hemp seeds ay puspos nito. Mayroong maraming posporus sa mga produktong hayop sa atay ng manok, karne ng baka, matapang na keso, at isda. Ang labis na posporus sa katawan ay maaaring mangyari bilang isang resulta ng isang paglabag sa reabsorption function ng mga bato, hindi wastong paggamit ng mga bitamina, at kakulangan ng calcium sa pagkain. Ang negatibong epekto ng phosphorus sa katawan ng tao ay makikita lalo na sa pinsala sa cardiovascular system, kidney at bone apparatus at maaaring magpahiwatig ng malubhang metabolic disorder.
