Биохимические функции железа

Содержание

Слайд 2

Наиболее значимой функцией железа в организме является его участие в связывании,

Наиболее значимой функцией железа в организме является его участие в связывании,

транспортировке и депонировании кислорода гемоглобином и миоглобином.
обеспечивает транспорт электронов в окислительно-восстановительных реакциях организма (входит в состав цитохромов и железосеропротеидов)
участвует в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов

Биохимические функции железа

Слайд 3

деление клетки; • биосинтетические процессы (в том числе и синтез ДНК);

деление клетки; • биосинтетические процессы (в том числе и синтез ДНК); • метаболизм

биологически активных соединений (катехоламинов, тиреоидных гормонов, коллагена, тирозина и др.); • энергетический обмен (около половины энзимов или кофакторов цикла Кребса содержат этот металл или функционируют в его присутствии).
Слайд 4

1 функциональное (в составе гемоглобина, миоглобина, энзимов и коферментов); 2 транспортное

1 функциональное (в составе гемоглобина, миоглобина, энзимов и коферментов);
2 транспортное (трансферрин, лактоферрин,

мобилферрин);
3 депонированное (ферритин, гемосидерин);
4 железо, образующее свободный пул.
Слайд 5


Слайд 6

Распределение железа в организме

Распределение железа в организме

Слайд 7

Источники железа

Источники железа

Слайд 8

Наличие в пище фитиновой кислоты (сухие завтраки, растительные продукты), кофеина и

Наличие в пище  фитиновой кислоты
(сухие завтраки, растительные продукты), 
кофеина и танина  
(чай, кофе,

напитки), 
фосфатов, оксалатов
(растительные продукты)
ухудшает всасывание железа, т.к. образуются нерастворимые комплексы.
Слайд 9

В пище железо в основном находится в окисленном состоянии (Fe3+) и

В пище железо в основном находится в окисленном состоянии (Fe3+) и

входит в состав белков или солей органических кислот. Освобождению железа из солей органических кислот способствует кислая среда желудочного сока. Наибольшее количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке.
Слайд 10

Аскорбиновая кислота, содержащаяся в пище, восстанавливает железо и улучшает его всасывание,

Аскорбиновая кислота, содержащаяся в пище, восстанавливает железо 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.
Слайд 11

Количество железа, которое всасывается в клетки слизистой оболочки кишечника, как правило,

Количество железа, которое всасывается в клетки слизистой оболочки кишечника, как правило,

превышает потребности организма. Поступление железа из энтероцитов в кровь зависит от скорости синтеза в них белка апоферритина. Апоферритин "улавливает" железо в энтероцитах и превращается в ферритин, который остаётся в энтероцитах.
Слайд 12

Постоянное слущивание клеток слизистой оболочки в просвет кишечника освобождает организм от

Постоянное слущивание клеток слизистой оболочки в просвет кишечника освобождает организм от

излишков поступившего железа. Таким способом снижается поступление железа в капилляры крови из клеток кишечника.
Слайд 13

Когда потребность в железе невелика, скорость синтеза апоферритина повышается. При недостатке

Когда потребность в железе невелика, скорость синтеза апоферритина повышается. При недостатке

железа в организме апоферритин в энтероцитах почти не синтезируется. Железо, поступающее из энтероцитов в кровь, транспортирует белок плазмы крови трансферрин
Слайд 14

Всасывание железа

Всасывание железа

Слайд 15

divalent cation transporter 1 - DCT1

divalent cation transporter 1 - DCT1

Слайд 16

Слайд 17

Трансферрин - гликопротеин, который синтезируется в печени и связывает только окисленное

Трансферрин - гликопротеин, который синтезируется в печени и связывает только окисленное

железо (Fe3+). Поступающее в кровь железо окисляет фермент плазмы крови церулоплазмин.
Одна молекула трансферрина может связать один или два иона Fe3+. В норме трансферрин крови насыщен железом приблизительно на 33%.
Слайд 18

Трансферрин поступает в клетки благодаря наличию на их плазматических мембранах белков-рецепторов,

Трансферрин поступает в клетки благодаря наличию на их плазматических мембранах белков-рецепторов,

от количества которых зависит скорость поступления железа в неэритроидные клетки.
Избыток железа в клетках депонирует ферритин.
Синтез апоферритина и рецепторов трансферрина регулируется на уровне трансляции этих белков и зависит от содержания железа в клетке.
Слайд 19

Ферритин - олигомерный белок с молекулярной массой 500 кД. Он состоит

Ферритин - олигомерный белок с молекулярной массой 500 кД. Он состоит

из тяжёлых и лёгких полипептидных цепей, составляющих 24 протомера.
Ферритин представляет собой полую сферу, внутри которой может содержаться до 4500 ионов трёхвалентного железа, но обычно содержится менее 3000. Тяжёлые цепи ферритина окисляют Fe2+ в Fe3+.
Железо в виде гидроксидфосфата находится в центре сферы, оболочка которой образована белковой частью молекулы.
Слайд 20

Молекула ферритина

Молекула ферритина

Слайд 21

Железо поступает внутрь и освобождается наружу через каналы (всего каналов 6),

Железо поступает внутрь и освобождается наружу через каналы (всего каналов 6),

пронизывающие белковую оболочку апоферритина. Ферритин содержится почти во всех тканях, но в наибольшем количестве в печени, селезёнке и костном мозге.
Слайд 22

Поскольку поступление ферритина в кровь пропорционально его содержанию в тканях, то

Поскольку поступление ферритина в кровь пропорционально его содержанию в тканях, то

концентрация ферритина в крови - важный диагностический показатель запасов железа в организме при железодефидитной анемии.
Слайд 23

Мужчины – 10 мг Женщины детородного возраста - 20 мг Беременные

Мужчины – 10 мг
Женщины детородного возраста - 20 мг
Беременные женщины –

40-50 мг
Женщины во время лактации – 30-40 мг

Суточная потребность

Слайд 24

Среднее потребление железа в разных странах от 10 - 22 мг/сутки,

Среднее потребление железа в разных странах от 10 - 22 мг/сутки,

в РФ - 17 мг/сутки.
Физиологическая потребность для взрослых - 10 мг/сутки (для мужчин) и 18 мг/сутки (для женщин).
Беременные женщины – 40-50 мг. Физиологическая потребность детей - от 4 до 18 мг/сутки.
Верхний допустимый уровень не установлен.
Слайд 25

Железодефицитная анемия может наблюдаться при повторяющихся кровотечениях, беременности, частых родах, язвах

Железодефицитная анемия может наблюдаться при повторяющихся кровотечениях, беременности, частых родах, язвах

и опухолях ЖКТ, после операций на ЖКТ
Слайд 26

При железодефицитной анемии уменьшается размер эритроцитов и их пигментация (гипохромные эритроциты

При железодефицитной анемии уменьшается размер эритроцитов и их пигментация (гипохромные эритроциты

малых размеров).
В эритроцитах уменьшается содержание гемоглобина, понижается насыщение железом трансферрина, а в тканях и плазме крови снижается концентрация ферритина.
Слайд 27

Гемохроматоз. Когда количество железа в клетках превышает объём ферритинового депо, железо

Гемохроматоз. Когда количество железа в клетках превышает объём ферритинового депо, железо

откладывается в белковой части молекулы ферритина. В результате образования таких аморфных отложений избыточного железа ферритин превращается в гемосидерин. Гемосидерин плохо растворим в воде и содержит до 37% железа.
Слайд 28

Накопление гранул гемосидерина в печени, поджелудочной железе, селезёнке и печени приводит

Накопление гранул гемосидерина в печени, поджелудочной железе, селезёнке и печени приводит

к повреждению этих органов - гемохроматозу.
Гемохроматоз может быть обусловлен наследственным увеличением всасывания железа в кишечнике, при этом содержание железа в организме больных может достигать 100 г.
Это заболевание наследуется по аутосомнорецессивному типу, причём около 0,5% европеоидов гомозиготны по гену гемохроматоза.
Слайд 29

Накопление гемосидерина в поджелудочной железе приводит к разрушению β-клеток островков Лангерганса,

Накопление гемосидерина в поджелудочной железе приводит к разрушению β-клеток островков Лангерганса,

как следствие этого, к сахарному диабету.
Отложение гемосидерина в гепатоцитах вызывает цирроз печени, а в миокардиоцитах - сердечную недостаточность. Больных наследственным гемохроматозом лечат регулярными кровопусканиями.
К гемохроматозу могут привести частые переливания крови, в этих случаях больных лечат препаратами, связывающими железо.
Слайд 30

Слайд 31