Доклады / Транспорт железа

3. Всасывание, транспорт и депонирование железа. Физиологическая роль железа.

Железо. Норма 3-4 г.

Обмен железа в организме включает следующие процессы (этапы):

• всасывание (абсорбцию) железа в кишечнике;

• транспорт железа в организме;

• утилизацию и депонирование железа в организме;

• экскрецию и потери.

В гемсодержащих белках железо находится в составе гема. В негемовых железосодержащих белках железо непосредственно связывается с белком. К таким белкам относят трансферрин, ферритин, окислительные ферменты (рибонуклеотидредуктазу и ксантиноксидазу, железофлавопротеины NADH-дегидрогеназа и сукцинат-дегидрогеназа).

В нейтральной или щелочной среде железо находится в окисленном состоянии - Fe³⁺, образуя крупные, легко агрегирующие комплексы с анионами. При низких значениях рН железо восстанавливается и легко диссоциирует. Процесс восстановления и окисления железа обеспечивает его перераспределение между макромолекулами в организме.

Всасывание, транспорт и депонирование железа

Наибольшее количество железа всасывается в ДПК. Аскорбиновая кислота, содержащаяся в пище, восстанавливает железо до Fe²⁺ и улучшает его всасывание, так как в клетки слизистой оболочки кишечника поступает только Fe²⁺. В суточном количестве пищи обычно содержится 15 - 20 мг железа, а всасывается только около 10% этого количества. Организм взрослого человека теряет около 1 мг железа в сутки.

В энтероцитах синтезируется белок апоферритин, который связывается с железом, превращаясь в ферритин и который блокирует поступление железа в кровь. При низкий потребности организма в железе повышается синтез апоферритина в энтероцитах. Постоянное слущивание клеток слизистой в просвет кишечника освобождает организм от излишков железа. При недостатке железа в организме апоферритин в энтероцитах почти не синтезируется. Железо, поступающее из энтероцитов в кровь. В крови железо транспортирует белок трансферрин, который связывает только окисленное железо (Fe³⁺). Поступающее в кровь железо окисляет фермент ферроксидаза, известный как медьсодержащий белок плазмы крови церулоплазмин.

Трансферрин взаимодействует со специфическими мембранными рецепторами клеток. В результате этого взаимодействия в цитозоле клетки формируется эндосома с кислой средой, которая восстанавливает железо до Fe²⁺ высвобождая его из трансферрина. Железо идёт в эндосому, а несвязанный трансферрин возвращается в кровоток для дальнейшего связывания. Железо в клетке используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в белке ферритине. Ферритин содержится почти во всех тканях, но в наибольшем количестве в печени, селезёнке и костном мозге. Незначительная часть ферритина экскретируется из тканей в плазму крови. Поскольку поступление ферритина в кровь пропорционально его содержанию в тканях, то концентрация ферритина в крови - важный диагностический показатель запасов железа в организме при железодефицитной анемии.

Роль:

1. Входит в состав гемоглобина(перенос кислорода)

2. Входит в состав миоглобина (создания кислородного запаса в организме. Благодаря наличию этих запасов можно, к примеру, нырнуть в воду и в течение какого-то времени не дышать, используя собственные запасы кислорода, накопленные благодаря железу миоглобина.)

3. Железо входит в структуру цитохромов, которые участвуют в процессах накопления энергии, выделяющейся во время заключительных этапов биологического окисления

4. Железо вместе с тем защищает органы от вредного воздействия токсичной перекиси водорода, которая продуцируется белыми кровяными клетками – лейкоцитами. В каталазе содержится железо, в присутствии которого молекулы перекиси водорода расщепляются на кислород и воду.