Значение железа в жизни животного и растительного мира.

02.07.2015

После алюминия, железо — один из самых распространенных элементов в земной коре. Он является составной частью растительных и животных организмов. Много этого элемента в листьях и оболочках семян, а также в шротах, отрубях, сухом жоме и кровяной муке. Намного богаче железом говядина, баранина, свинина, печень, в меньшей степени – рыба, куриное мясо и яйца. Из бобовых культур повышенное содержание железа в фасоли и особенно сое. Однако из мясной пищи оно усваивается примерно в три раза лучше, чем из растительной. В организме взрослых животных концентрация железа приблизительно вдвое больше, чем цинка, и в 20 раз больше, чем меди.

Железо, как известно, входит в состав гемоглобина. Слово «гемоглобин» — искусственно созданная комбинация греческого гемо – кровь и латинского глобус – шар. По сути, гемоглобин представляет собой дыхательный пигмент крови, состоящий из гема – железосодержащего соединения и белка – глобина. Таким образом, если быть совершенно точным, то перенос кислорода в организме осуществляет, по существу, железо. В организме взрослого человека содержится 4-5 г этого элемента, из которых 70,5% — в гемоглобине, 26% — в запасе, 0,1% — в каталазе и столько же в цитохромах и трансферазе. Поскольку из пищи усваивается лишь 10-20% этого элемента, в суточном наборе продуктов должно его содержаться 10-20 мг. Улучшают использование железа организмом витамин С, фруктоза, аминокислоты.

В костном мозге происходит образование гемоглобина и эритроцитов, продолжительность существования которых около 4 месяцев. По прошествии этого времени гемоглобин распадается на гем и глобин. Дальнейшее превращение этих веществ идет различными путями. Глобин гидролизуется до аминокислот, а гемм в печени превращается в желчные пигменты – зеленый биливердин. Последний восстанавливается до билирубина, имеющего желто-оранжевый цвет. Лишь незначительная часть этих пигментов попадает в кровь, а основное их количество выводится из организма. При заболевании печени желтухой в крови накапливается избыточное количество билирубина, который и придает характерную желтую окраску коже и белкам глаз.

Запасное железо входит в состав водорастворимого белка ферритина, который широко распространен в растительном и животном мире. В этом соединении железо может храниться до тех пор, пока оно срочно потребуется организму, например, при потере крови. Вот тогда-то и используются запасы железа при синтезе гемоглобина. «Включаются они в работу» и у доноров, которые, отдавая 400-500мл крови, теряют около 200 мг этого элемента.

Железо, поступающее с пищей, усваивается в кишечнике и переносится в кровеносные сосуды, где оно захватывается особым транспортным белком – трансферрином. Таким путем этот элемент поступает главным образом в костный мозг, а в незначительном количестве – в печень и селезенку, где хранится как запасной фонд. Входит он также в состав белков-цитохромов, или ферментов тканевого дыхания. В синтезе же трансферрина участвует медь. Более того, в ферменте цитохромоксидаза, помимо железа, содержится еще и медь. Это, пожалуй, единственный фермент, где взаимодействуют оба этих металла.

При избыточном же поступлении железа возможны негативные последствия. Реальная опасность отравления возникает в результате приема внутрь железа в составе лекарственных средств. В первую очередь страдают дети до 5 лет, глотающие таблетки сернокислого железа, предназначенного для матерей. При неумеренном потреблении препаратов железа заболевают и взрослые. Это обусловлено тем, что соединения железа участвуют в образовании малорастворимых коллоидных частиц, способствующих возникновению тромбозов и увеличению свертываемости крови. В токсических дозах этот элемент вызывает инактивацию ферментов в важнейших процессах превращения веществ в организме, именуемых циклом Кребса. Возможна и гипоплазия (врожденное недоразвитие) половой системы. Избыток железа отрицательно сказывается на доступности фосфора и обеспеченности животных витамином А, насыщении им печени с последующим отложением в виде коллоидальной форме окиси железа – гемосидерина, вредного для организма.

При отсутствии или резко выраженном недостатке железа у растений возникают различные неблагоприятные изменения. Одно из них – хлороз. Он обусловлен угнетением процессов биосинтеза хлорофилла, которые катализируются железосодержащими ферментативными системами. Этот элемент встречается в растениях преимущественно в органической форме как составная часть дыхательных ферментов (цитохромы, цитохромоксидаза), а также каталазы и пероксидазы. Его физиологическая активность основана на способности путем смены валентности переносить электроны и входить в хелатные (в переводе с греческого – клешня) соединения. Наиболее богаты железом хлоропласты (органоиды растительной клетки), в которых осуществляется фотосинтез.

Врач-лаборант ЛСХиТМИ Н.В.Сивицкий