Minden szervezet, a kis baktériumoktól az emlősökig, kémiai vegyületekből áll. Szinte a teljes periódusos rendszer megtalálható szervezetünkben, ami számos kémiai elem fontosságát jelzi. Itt a foszfor és a nitrogén fontosságáról fogunk beszélni.
A foszfor és vegyületeinek biológiai szerepe
Minden elem fontos szerepet játszik a szervezet homeosztázisának fenntartásában. Ugyanez vonatkozik a foszforra is, amely messze nem az utolsó szerep. Mi a foszfor biológiai szerepe, és hol található a leggyakrabban?
A természetben a foszfor csak vegyületek formájában található meg. Az elem napi normája egy átlagos ember számára 1600 mg. A foszfor olyan molekulák része, mint az ATP (adenozin-trifoszfát), a nukleinsavak (DNS és RNS), a membránfoszfolipidek.
A foszfor biológiai szerepe a szervezetben összefügg a csontszerkezet fenntartásával. A hidroxiapatit, amely foszforsav-maradékot tartalmaz, a csontszövet fontos szervetlen összetevője. Ezenkívül ez az anyag kalciumionokat tartalmaz, amelyek támogatjákcsontváz szilárdsága.
A membrán foszfolipidei képezik az egész külső komplexum alapját. A bilipid réteg a CPM olyan tulajdonságait diktálja, mint plaszticitás, önzáródás és az anyagok transzportja. A foszfolipidek felelősek bizonyos típusú passzív transzportért a membránon keresztül. A CMP vastagságában integrált és félig integrált fehérjék is találhatók.
A nukleinsavak a genetikai információ alapját képezik. Ezek a molekulák a legegyszerűbb nukleotid monomerekből állnak, amelyek foszformaradékokat is tartalmaznak. Döntő szerepet játszanak a DNS- és RNS-molekulák foszfodiészter kötéseinek kialakításában, amelyek nélkül az elsődleges szerkezet nem lenne lehetséges.
A foszfor biológiai szerepe a sejten belüli energiatároláshoz kapcsolódik. Ez az ATP szintéziséhez kapcsolódik, amelynek molekulája három foszforsavmaradékot tartalmaz. Makroerg kötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz, amelyekben az energia tárolódik. Az ATP-t az állatok mitokondriumaiban, valamint a növényi kloroplasztiszokban szintetizálják, ami ezeket az organellumokat a sejt energiaállomásaivá teszi. Ha egy foszforsav-maradék lehasad, a molekulát ADP-nek (adenozin-difoszfátnak) nevezik, és ha két maradék lehasad, akkor az ATP AMP-vé (adenozin-monofoszfát) alakul át.
A foszfor biológiai szerepe az ideg- és izomrendszer munkájához kapcsolódik. Ez a kémiai elem fontos összetevője néhány enzimnek, amelyek szükségesek a sejtben zajló reakciókhoz.
Foszforhiány és felesleg
TartalomA szervezetben lévő foszfornak állandónak és egy bizonyos tartományon belül kell lennie. Ha az elem koncentrációja növekszik, bizonyos betegségek alakulnak ki. Ezek közé tartozik a vesebetegség, az Addison-kór, a diabetes mellitus, az akromegália.
A foszfor mennyiségének csökkenése a mellékpajzsmirigyek fokozott aktivitásához, valamint számos egyéb betegség kialakulásához vezet.
A foszfor biológiai szerepe az állandó vérkörnyezet fenntartása. A pufferrendszernek foszforsav-maradványokat kell tartalmaznia, így az elem koncentrációját a körülményektől függetlenül fenn kell tartani. Bebizonyosodott, hogy foszforhiány esetén a szervezet a lágy szövetek sejtjeiből veszi fel. Ugyanakkor koncentrációja a vérben mindig állandó, vagy szűk tartományban változik. És csak a testben lévő összes foszfor 40%-ának elvesztésével a vér csak a teljes tömegének 10%-át veszíti el.
Nitrogén és funkciói a szervezetben
A nitrogén fő szerepe a fehérjék és aminosavak felépítése. Ezeknek a molekuláknak tartalmazniuk kell egy aminocsoportot, amely tartalmazza ezt a kémiai elemet. A fehérjék hatalmas számú funkciót látnak el. Például a sejtmembránok és sejtszervecskék részét képezik, segítik más anyagok molekuláinak szállítását, jel funkciót látnak el, enzimek formájában katalizálnak minden biokémiai reakciót.
Az aminosavak a fehérjék monomerei. Szabad állapotban bizonyos funkciókat is elláthatnak. Az aminosavak olyan hormonok prekurzorai is, mint az adrenalin, a noradrenalin, a trijódtironin éstiroxin.
A nitrogén nagy hatással van a szív- és érrendszer működésére. Fenntartja az erek rugalmasságát, a vérnyomást. A nitrogén-monoxid NO az egyik neurotranszmitter az idegrendszer sejtjeinek axonjaiban.
Következtetés
A nitrogén és a foszfor biológiai szerepe számos létfontosságú szervezeti folyamat fenntartása. Ezek az elemek fontos szerves molekulákat alkotnak, például fehérjéket, nukleinsavakat vagy bizonyos lipidcsoportokat. Ha a nitrogén szabályozza a hemodinamikát, akkor a foszfor felelős az energiaszintézisért, és a csontszövet szerkezeti eleme.
