Микроелементът е съществен компонент на многобройни кислород- и електронно-предаващи активни групи. Недостиг на желязо води до намаляване на активността на зависимия от желязото ензими участващи, особено оксидоредуктази и монооксигенази.
Транспорт и съхранение на кислород
Като съществен градивен елемент на хемоглобин, основната роля на желязо е да транспортира кислород от белите дробове до мястото на крайното окисление в тъканите. Ютия и дъска също участва в съхранението на кислород под формата на миоглобин. Като едноверижен хем протеин, миоглобин увеличава скоростта на дифузия на кислород от еритроцити (червен кръв клетки) в цитозола и митохондрии на мускулите. хемоглобин както и миоглобин съдържат около 75% от общия кислород в тялото.
Електронен транспорт
важно желязо-съдържащите фракции включват цитохромите на митохондриалната дихателна верига. Те са от съществено значение за електронен транспорт, прехвърляйки електрони до молекулярен кислород до вода е формиран. Желязото служи като електронен акцептор в този процес. Цитохромните системи, особено цитохром с, също играят роля в клетъчното снабдяване с енергия, тъй като те са необходими за производството на АТФ - аденозин трифосфат, енергиен донор на организма. Окисление и редукция
- Рибонуклеотид редуктазите - нуждаят се от желязо, за да катализират етапа в синтеза на ДНК, който определя скоростта на реакцията
- Аминокиселинни монооксигенази - функцията на тези железозависими ензими е да ускоряват реакциите за образуване на серотонинов предшественик 5-хидрокситриптофан и допаминов предшественик L-допа; серотонинът и допаминът са важни невротрансмитери в централната нервна система
- Семейство цитохром P450 - посредничат многобройни реакции в метаболизма на ксенобиотиците (чужди вещества) с помощта на желязото като активиращ метал, участват в биосинтеза на стероидни хормони, като полови хормони и кортикоиди, витамин D3, в метаболизма на лекарствата , ароматни въглеводороди и при синтеза на жлъчна киселина, наред с други
- Дезатурази на мастни киселини - образуване на ненаситени мастни киселини.
- Липоксигенази - синтез на левкотриени, които принадлежат към клас вещества на ейкозаноиди, са локализирани в левкоцити (бял кръв клетки) и са свързани с алергични или възпалителни реакции на тялото.
- Съдържащи желязо метало-ензимни комплекси, като пероксидази, каталази и оксигенази - трансфер водород да се водороден прекис, допринасящи за изхвърлянето на кислородните радикали.
- NO синтази и пероксидази, с изключение на глутатион пероксидази - повлияват вазодилатацията (разширяване на кръвоносните съдове чрез отпускане на съдовата гладка мускулатура), невротрансмисията - комуникацията между невроните чрез синапсите - и имунния статус
- Кислородните трансферази - осигуряват трансфера на кислород в междинния метаболизъм.
- Хидроксилази, съдържащи желязо - регулират детоксикация процеси в организма.
- Сукцинат дехидрогеназа от цитратния цикъл - катализира окисляването на сукцинат до фумарат.
- Аконитазите в цитратния цикъл на митохондриите - съдържат желязо като слабо свързан кофактор - желязо-серен център - и играят съществена роля като катализатор на обратимата реакция на цитрат към изоцитрат
Зависим от желязо ензими включват също гуанилат циклази - cGMP като втори носител - и аминофосфорибозилтрансферази. Последните са от съществено значение за пуриновия синтез, като катализират етапа, който определя скоростта на реакцията.
Прооксидантно действие
Свободните железни йони са в състояние да катализират реакцията на Фентон, със супероксид и водород пероксид, реагиращ за образуване на свободни, реактивни радикали, които са свързани с повишен окислител стрес и преждевременно клетъчно стареене. Само транспортният протеин трансферин има антиоксидант Имоти. Свързвайки желязото, той предпазва клетките и тъканите от свободни железни йони, които проявяват агресивни окислителни ефекти.
Синтез на колаген
Желязото е основен микроелемент за хидроксилирането на полипептидните вериги, което го прави от съществено значение за правилното образуване, както и регенерацията на костите, хрущял намлява съединителната тъкан.
Високите запаси на желязо като потенциален рисков фактор
Свободните железни йони проявяват токсични ефекти. Като прооксиданти те са свързани с развитието на сърдечно-съдови заболявания - като коронарните сърце болест (ИБС; коронарна болест съдове) в резултат на миокарден инфаркт (сърце атака) - и невродегенеративни заболявания - например болест на Алцхаймер or болестта на Паркинсон. Освен това, желязото вероятно играе роля като ограничаващо хранително вещество за растежа и репликацията на туморните клетки. Проучване от САЩ потвърди, че повишените серумни нива на желязо са свързани с повишен риск от туморни заболявания. Като основен механизъм се обсъжда, че желязото стимулира окисляването стрес чрез ключовата си каталитична функция при образуването на цитотоксични кислородни и хидроксилни радикали, например в хода на реакциите на Фентън и Хабер-Вайс. За да се предотвратят подобни заболявания, трябва да се избягват увеличения прием на желязо, както и увеличените запаси от желязо. Претоварването с желязо се случва например в резултат на пиене вода с високо съдържание на желязо, железни съдове за готвене, чести кръв трансфузии, прекомерен прием на желязо добавки, и в резултат на хронична алкохолизъм или увеличена консумация на лесно усвоими източници на желязо - например хемово желязо - от храни от животински произход. В тази връзка проучванията установяват положителна връзка между сърдечно-съдовия риск - особено риска от инфаркт на миокарда (сърце атака) и прием на хем желязо, но не и с не-хем желязо или общ прием на желязо. Наследствен хемохроматоза е „заболяване за съхранение на желязо“ поради прекомерно, неконтролирано стомашно-чревно абсорбция. Хората с това автозомно-рецесивно заболяване имат повишен риск от хепатоцелуларен карцином. Освен това засегнатите индивиди страдат от слабост, кафяво-сива кожа пигментация, или артрит, наред с други симптоми. В по-късните етапи увреждане на миокарда (увреждане на сърдечните мускули), диабет мелитус или черен дроб може да се появи цироза. Черен дроб цирозата е последният стадий на различни хронични чернодробни заболявания, характеризиращи се със смъртта на чернодробните клетки, водеща до нефункционална, възлова съединителната тъкан, В допълнение на черен дроб карцином, хемохроматоза пациентите могат да развият и други тумори, като карцином на млечната жлеза (рак на гърдата) или колоректален карцином (двоеточие и ректален карцином). Важно съобщение. Преди да започнете да приемате ютия допълнение, серумът феритин нивото винаги трябва да се определя от лекаря, за да открие дефицит на желязо! Лица с повишени феритин концентрации не трябва да приема желязо добавки при никакви обстоятелства. Съществува допълнителен риск, ако такива индивиди редовно консумират витаминсъдържащи добавки. Витамини A, C и E проявяват прооксидантни ефекти, когато депата на желязо са повишени и директно причиняват редукция до несвързано свободно желязо (Fe2 +) за реакцията на Fenton.
