Залізо, що в організмі людини, можна розбити на 2 великі групи: клітинне і позаклітинне. З'єднання заліза в клітці, що відрізняються різною будовою, володіють характерною тільки для них функціональною активністю та біологічної роллю для організму. У свою чергу їх можна поділити на 4 групи:
) гемопротеїни, основним структурним елементом яких є гем (гемоглобін, міоглобін, цитохроми, каталаза і пероксидаза);
) залізовмісні ферменти негеміновое групи (сукцинат-де - гидрогеназу, ацетил - коензим А - дегидрогеназа, НАДН, - цитохром С-редуктаза та ін.);
) феритин і гемосидерин внутрішніх органів;
) залізо, рихло пов'язане з білками і іншими органічними речовинами.
До другої групи позаклітинних сполук заліза відносяться залізо-зв'язуючі білки трансферин і лактоферин, що містяться в позаклітинних рідинах.
.1 Клітинне залізо
Гемоглобін , що міститься в еритроцитах, виконує важливу для організму газотранспортну функцію - переносить екзогенний кисень і ендогенний вуглекислий газ. Еритроцит по відношенню до гемоглобіну грає роль буферної системи, здатної регулювати загальну величину газотранспортної функції. Дихальний пігмент крові - складний білок, що складається з білкової молекули - глобіну, з'єднаної поліпептидними ланцюжками з 4 комплексами гема. Глобин складається з 2 пар поліпептидних ланцюжків, кожна з яких містить 141-146 амінокислот. Гем, що становить 4% ваги молекули гемоглобіну, містить залізо у центрі порфіринового кільця. У здорової людини гемоглобін гетерогенний. Нормальний еритроцит містить приблизно 30 пг. гемоглобіну, в якому знаходиться 0,34% заліза.
Міоглобін - дихальний білок серцевої і скелетної мускулатури. Він складається з єдиної поліпептидного ланцюжка, що містить 153 амінокислоти і з'єднаний з гемпростетіческой групою. Основною функцією міоглобіну є транспортування кисню через клітку і регуляція його вмісту в м'язі для здійснення складних біохімічних процесів, що лежать в основі клітинного дихання. Він містить 0,34% заліза. Міоглобін депонує кисень під час скорочення м'язів, а при їх ураженні він може потрапляти в кров і виділятися з сечею.
Залізовмісні ферменти і негеміновое залізо клітини знаходиться головним чином в мітохондріях. Найбільш вивченими і важливими для організму ферментами є цитохроми, каталаза та пероксидаза.
Цитохроми поділяються на 4 групи в залежності від будови гемінової групи:
А - цитохроми з гем - групою, що з'єднує формілпорфін;
В - цитохроми з Протоген - групою;
С - цитохроми з замещенной мезогем - групою;
Д - цитохроми з гем - групою, що з'єднує дегідропорфін.
В організмі людини містяться такі цитохроми:
а1, аз, в, в5, с, с1, Р450. Вони являють собою ліпідні комплекси гемопротеинов і міцно пов'язані з мембраною мітохондрії. Однак, цитохроми В5 та Р450 знаходяться в ендоплазматичному ретікулюм, а мікросоми містять НАДН - цитохром С - редуктазу. Існує думка, що митохондриальное дихання необхідно для процесів диференціювання тканин, а внемітохондріальное відіграє важливу роль у процесах росту і дихання клітини. Основною біологічною роллю більшості цитохромів є участь у перенесенні електронів, що лежать в основі процесів термінального окислення в тканинах.
Цитохромоксидази є кінцевим ферментом мітохондріального транспорту електронів - електронотранспортной ланцюжки, відповідальним за освіту АТФ при окислювальному Фосфолірованіе в мітохондріях. Показана тісна залежність між змістом цього ферменту в тканинах і утилізацією ними кисню. Каталаза, як і цитохромоксидаза, складається з єдиної поліпептидного ланцюжка, з'єднаної з гем - групою. Вона є одним з найважливіших ферментів, що оберігають еритроцити від окислювального гемолізу. Каталаза виконує подвійну функцію залежно від концентрації перекису водню в клітині. При високій концентрації перекису водню фермент каталізує реакцію її розкладання, а при низькій - і в присутності донора водню (метанол, етанол і ін.) Стає переважаючою Пероксидазна активність каталази.
Пероксидаза міститься переважно в лейкоцитах і слизової тонкого кишечника у людини. Вона також володіє захисною роллю, оберігаючи клітини від їх руйнування перекисних сполуками.
Мієлопероксидази - железосодержащий геміновую фермент, що знаходиться в азурофільних гранулах нейтрофільних лейкоцитів і звільняється в фагоцитирующие вакуолі протягом лізису гранул. Активований цим ферментом руйнування білка клітинної стінки бактерій є смертельним для мікроо...