Katrs organisms, no mazām baktērijām līdz zīdītājiem, sastāv no ķīmiskiem savienojumiem. Mūsu ķermenī ir atrodama gandrīz visa periodiskā tabula, kas norāda uz daudzu ķīmisko elementu nozīmi. Šeit mēs runāsim par fosfora un slāpekļa nozīmi.
Fosfora un tā savienojumu bioloģiskā loma
Visiem elementiem ir svarīga loma ķermeņa homeostāzes uzturēšanā. Tas pats attiecas uz fosforu, kas ir tālu no pēdējās lomas. Kāda ir fosfora bioloģiskā nozīme un kur tas visbiežāk sastopams?
Dabā fosfors ir sastopams tikai savienojumu veidā. Elementa dienas norma vidusmēra cilvēkam ir 1600 mg. Fosfors ir daļa no tādām molekulām kā ATP (adenozīntrifosfāts), nukleīnskābes (DNS un RNS), membrānas fosfolipīdi.
Fosfora bioloģiskā loma organismā ir saistīta ar kaulu struktūras uzturēšanu. Hidroksiapatīts, kas satur fosforskābes atlikumu, ir svarīga neorganiska kaulaudu sastāvdaļa. Arī šī viela satur kalcija jonus, kas atbalstaskeleta stiprums.
Membrānas fosfolipīdi ir visa ārējā kompleksa pamatā. Bilīda slānis nosaka tādas CPM īpašības kā plastiskums, pašslēgšana un vielu transportēšana. Fosfolipīdi ir atbildīgi par dažu veidu pasīvo transportēšanu cauri membrānai. Arī CMP biezumā ir neatņemami un daļēji integrēti proteīni.
Nukleīnskābes ir ģenētiskās informācijas pamatā. Šīs molekulas sastāv no vienkāršākajiem nukleotīdu monomēriem, kas ietver fosfora atlikumus. Tiem ir izšķiroša nozīme DNS un RNS molekulu fosfodiestera saišu veidošanā, bez kurām primārā struktūra nebūtu iespējama.
Fosfora bioloģiskā loma ir saistīta ar enerģijas uzglabāšanu šūnā. Tas ir saistīts ar ATP sintēzi, kura molekula satur trīs fosforskābes atlikumus. Tie ir savstarpēji saistīti, izmantojot makroerģiskas saites, kurās tiek uzkrāta enerģija. ATP tiek sintezēts dzīvnieku mitohondrijās, kā arī augu hloroplastos, kas padara šīs organellas par šūnas enerģijas stacijām. Ja tiek atdalīts viens fosforskābes atlikums, molekulu sauc par ADP (adenozīna difosfātu), un, ja tiek atdalīti divi atlikumi, ATP tiek pārveidots par AMP (adenozīna monofosfātu).
Fosfora bioloģiskā loma ir saistīta ar nervu un muskuļu sistēmu darbu. Šis ķīmiskais elements ir svarīga dažu fermentu sastāvdaļa, kas ir nepieciešami reakcijām šūnā.
Fosfora trūkums un pārpalikums
SatursFosforam organismā jābūt nemainīgam un jāsaglabā noteiktā diapazonā. Ja elementa koncentrācija palielinās, attīstās dažas slimības. To vidū ir nieru slimība, Adisona slimība, cukura diabēts, akromegālija.
Fosfora daudzuma samazināšanās izraisa epitēlijķermenīšu paaugstinātas aktivitātes attīstību, kā arī virkni citu slimību.
Fosfora bioloģiskā loma ir uzturēt pastāvīgu asins vidi. Bufersistēmai jāsatur fosforskābes atlikumi, tāpēc elementa koncentrācija ir jāsaglabā neatkarīgi no apstākļiem. Ir pierādīts, ka ar fosfora trūkumu organisms to paņem no mīksto audu šūnām. Tajā pašā laikā tā koncentrācija asinīs vienmēr ir nemainīga vai mainās šaurā diapazonā. Un tikai tad, kad organismā tiek zaudēti 40% no visa fosfora, asinis zaudē tikai 10% no kopējās masas.
Slāpeklis un tā funkcijas organismā
Slāpekļa galvenā loma ir olb altumvielu un aminoskābju veidošanās. Šajās molekulās jāsatur aminogrupa, kas ietver šo ķīmisko elementu. Olb altumvielas veic milzīgu skaitu funkciju. Piemēram, tie ir daļa no šūnu membrānām un organellām, palīdz transportēt citu vielu molekulas, veic signāla funkciju, katalizē visas bioķīmiskās reakcijas fermentu veidā.
Aminoskābes ir olb altumvielu monomēri. Brīvā stāvoklī viņi var veikt arī dažas funkcijas. Aminoskābes ir arī tādu hormonu prekursori kā adrenalīns, norepinefrīns, trijodtironīns untiroksīns.
Slāpeklis lieliski ietekmē sirds un asinsvadu sistēmas darbību. Tas uztur asinsvadu elastību, asinsspiedienu. Slāpekļa oksīds NO ir viens no neirotransmiteriem nervu sistēmas šūnu aksonos.
Secinājums
Slāpekļa un fosfora bioloģiskā loma ir uzturēt daudzus svarīgus ķermeņa procesus. Šie elementi veido svarīgas organiskas molekulas, piemēram, olb altumvielas, nukleīnskābes vai noteiktas lipīdu grupas. Ja slāpeklis regulē hemodinamiku, tad fosfors ir atbildīgs par enerģijas sintēzi un ir kaulu audu struktūras elements.
