मानव शरीर में फास्फोरस: महत्व, प्रभाव

बायोकैमिस्ट्री जीव विज्ञान की एक शाखा है जो संपूर्ण कोशिकाओं और संपूर्ण जीव दोनों के रासायनिक संरचना का अध्ययन करती है। यह ज्ञात है कि लगभग 98% सेलुलर सामग्री में ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के परमाणु शामिल हैं। इन रासायनिक तत्वों को ऑर्गोजेनिक कहा जाता है। 1.8% पोटेशियम, सोडियम, मैग्नीशियम, क्लोरीन, फास्फोरस पर पड़ता है। मानव शरीर में, वे खनिज लवण का हिस्सा होते हैं और सामान्य या जटिल आयनों की उपस्थिति होती हैं, चयापचय प्रतिक्रियाओं के सामान्य पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करते हुए। उदाहरण के लिए, कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण यौगिकों को आनुवंशिक लक्षणों के संचरण के लिए जिम्मेदार - न्यूक्लिक एसिड - ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड के एनोनिक एसिड अवशेष शामिल हैं।

एटीपी के अणु, जिस पर ऊर्जा के साथ कोशिकाओं की आपूर्ति निर्भर होती है , में फास्फोरस वाले आयन शामिल होते हैं। इस अनुच्छेद में हम ऐसे उदाहरण देंगे जो मानव शरीर में फास्फोरस की महत्वपूर्ण भूमिका और चयापचय पर इसके प्रभाव की पुष्टि करते हैं।

सहसंयोजक ध्रुवीय बांड और उनके अर्थ

जीवित पदार्थ बनाने वाले कार्बनिक पदार्थों की संरचना उनके अणुओं की एक निश्चित प्रकार के रासायनिक बांड बनाने की क्षमता पर आधारित है। इसे एक सहसंयोजक ध्रुवीय कहा जाता है और, गैर-धातु परमाणुओं के बीच उत्पन्न होने पर, यौगिकों की मूल रासायनिक विशेषताओं का कारण बनता है। जैव रसायन, पौधों, कवक, जानवरों की कोशिकाओं में प्रवेश करने वाले पदार्थों के अणुओं की संरचना का अध्ययन करके, उनकी रासायनिक संरचना की स्थापना की। यह पता चला कि, नाइट्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन के अतिरिक्त, इसमें फास्फोरस भी शामिल है मानव शरीर में, यह एक नि: शुल्क अवस्था में उत्पन्न नहीं होता है, क्योंकि यह एक अत्यधिक जहरीले पदार्थ है। इसलिए, जीवित प्रणालियों में, तत्व में मेटा, आथो- या पाइरोफॉस्फोरिक एसिड के आयनों का रूप होता है, जिसमें धातुओं के साथ बंधन बनाने की क्षमता होती है। क्या पदार्थों में वे कोशिकाओं को पूरा कर सकते हैं?

जटिल कार्बनिक अणुओं में फास्फोरस

हड्डी प्रणाली के प्रोटीन , हार्मोन, विटामिन और लिपिड फास्फोरस युक्त जटिल आयनों के साथ जटिल संयुक्ले होते हैं। मानव शरीर में जटिल संयुग्म हैं- फास्फोलिपिड्स और फॉस्फोप्रोटीन, जो जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के अणुओं का हिस्सा हैं - एंजाइम और स्टेरॉयड। डीएनए और आरएनए के न्यूक्लियोटाइड में सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन न्यूक्लिक एसिड श्रृंखला में फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड्स का निर्माण प्रदान करते हैं। हमें मानव शरीर में फास्फोरस की आवश्यकता क्यों है और चयापचय में इसके कार्य क्या हैं? सबसे पहले, इस मुद्दे पर संगठन के सेलुलर स्तर पर विचार करें।

कोशिका के मौलिक संरचना में फास्फोरस का स्थान

कोशिका द्रव्य और ऑर्गेनल्स (0.2-1%) में सामग्री के अनुसार, ऑर्गोजेनिक तत्वों के बाद गैर-मेटल चौथे स्थान पर है। मस्क्यूकोस्केलेटल प्रणाली के फास्फोरस कोशिकाओं के सबसे संतृप्त यौगिक - ओस्टियोकाइट्स, दंत ऊतक के पदार्थ - दन्तिन। न्यूरॉन्स और न्यूरोग्लिया में उनकी सामग्री, जिनमें से तंत्रिका तंत्र बना है, महान है। फास्फोरस परमाणुएं झिल्ली प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और ऊर्जा-सघन पदार्थों में निहित हैं - एडेनोसिन ट्राइफोस्फोरिक एसिड एटीपी और निकोटीनमाइड डायिनक्लियोटिड फॉस्फेट के कम रूप में - एनएडीपी × एच ₂ जैसा कि आप देख सकते हैं, मानव शरीर फास्फोरस में सभी महत्वपूर्ण संरचनाओं में निहित है: कोशिकाएं, ऊतकों और शारीरिक तंत्र।

यह ज्ञात है कि एक खुले जैविक तंत्र एक सेल के होमोस्टेसिस का स्तर हाइलोप्लाज्म और इंटरसेल्युलर द्रव में विभिन्न आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करता है। मानव शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता को बनाए रखने में फास्फोरस का क्या कार्य है?

बफर सिस्टम

बाह्य झिल्ली के माध्यम से semipermeability की संपत्ति के कारण, विभिन्न पदार्थ लगातार कोशिका में प्रवेश करते हैं, उच्च एकाग्रता जिनमें से इसकी महत्वपूर्ण गतिविधि पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है विषाक्त आयनों से अधिक को बेअसर करने के लिए, सोथोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम के गठबंधन के साथ, कोशिका द्रव्य, कार्बोनेट, सल्फेट और फॉस्फोरिक एसिड के अम्लीय अवशेषों में शामिल है। वे सेल में फंसे हुए आयनों के अधिक से प्रतिक्रिया कर सकते हैं और इंट्रासेल्युलर सामग्री की स्थिरता की निगरानी कर सकते हैं। बफर प्रणाली, कमजोर एसिड आयनों के अतिरिक्त, अनिवार्य रूप से एनआरओ ₄ ^2- और एच ₂ पीओ ₄ ^- युक्त फास्फोरस शामिल हैं। मानव शरीर में, बफर सिस्टम के हिस्से के रूप में, यह सेलुलर स्तर पर चयापचय प्रतिक्रियाओं का एक शारीरिक रूप से सामान्य पाठ्यक्रम प्रदान करता है।

ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरेलेशन

कोशिका में कार्बनिक यौगिकों के दरार को एरोबिक श्वसन कहा जाता है। इसके बाहर ले जाने का स्थान मिटोकोंड्रिया है आंतरिक परतों पर - ऑर्गेमल्स के क्रिस्टल - एंजाइम के कॉम्प्लेक्स हैं। उदाहरण के लिए, एटीपी-के सिस्टम में इलेक्ट्रॉन-परिवहन के अणु होते हैं। एंजाइमों, एटीपी - कोशिकाओं का एक सार्वभौमिक ऊर्जा पदार्थ, उनके प्रजनन, विकास, आंदोलन के लिए खपत द्वारा प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया के लिए धन्यवाद - एडीपी से संश्लेषित और फॉस्फोरिक एसिड के मुक्त अणुओं इसका गठन एक सरलीकृत प्रतिक्रिया योजना के रूप में किया जा सकता है: एडीपी + Φ = एटीपी फिर एडीनोसिन त्रिफॉस्फोरिक एसिड अणु कोशिका द्रव्य में जमा हो जाते हैं। वे यांत्रिक कार्य करने के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में काम करते हैं, उदाहरण के लिए, पेशी तंत्र में और प्लास्टिक के चयापचय की प्रतिक्रियाओं में। नतीजतन, मानव शरीर में फास्फोरस ऊर्जा विनिमय प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाता है।

आनुवंशिकता के अणुओं के फास्फोडिस्टर बॉन्ड

परमाणु फास्फोरस की एक उच्च सामग्री सेल नाभिक में दर्ज की गई है, क्योंकि यह तत्व न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा है। स्विस वैज्ञानिक एफ। माइकलर द्वारा 1 9वीं शताब्दी में खोज की, वे जैवपैलिकिमर हैं और मोनोमर से मिलकर - न्यूक्लियोटाइड फास्फोरस प्यूरिन और पाइरीमिडीन बेसिस में स्वयं मौजूद है, और आरएनए श्रृंखलाओं और सुपरकोल्ड डीएनए बनाने वाले बंधन में हैं । न्यूक्लियोटिक एड्स के मोनोमर्स पेंटोस और फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच झुकने वाले न्यूक्लियोटाइड के कई गलतियों के बीच सहसंयोजक बांड की घटना के कारण बहुलक संरचनाओं का निर्माण करने में सक्षम हैं। उन्हें फॉस्फोडिएस्टर कहा जाता है डीएनए और आरएनए अणुओं का विनाश जो कि मानव कोशिकाओं में कठिन गामा विकिरण या जहरीले पदार्थों द्वारा विषाक्तता के प्रभाव में होता है, फोस्फोडिएस्टर बांडों के टूटने के कारण होता है। वह कोशिकाओं को मौत की ओर ले जाती है

जैविक झिल्ली

कोशिकाओं की आंतरिक सामग्री को सीमित करने वाले ढांचे को भी उनकी संरचना में फास्फोरस होता है मानव शरीर में, शरीर की सूखी द्रव्यमान का 40% तक के फास्फोरिफाइड और फास्फोरोटिन युक्त यौगिकों में है। वे झिल्ली परत के मुख्य घटक हैं, जिसमें प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट जैसे अन्य पदार्थ भी हैं। फॉस्फोरस की उच्च सामग्री, न्यूरोसाइट्स और उनकी प्रक्रियाओं के लिफ़ाफ़े के लिए विशेषता है - डेन्ड्रैक्ट्स और अक्षतंतु फास्फोलिपिड्स झिल्ली को प्लास्टिक की सुविधा प्रदान करते हैं, और कोलेस्ट्रॉल अणुओं की उपस्थिति के कारण, उनके पास ताकत भी होती है। वे माध्यमिक मध्यस्थों की भूमिका भी निभाते हैं-संकेतन वाले अणु जो एक तंत्रिका आवेग के संचालन में शामिल प्रभावकारी प्रोटीनों के सक्रिय होते हैं।

पैराथॉयड ग्रंथियां और फास्फोरस चयापचय में उनकी भूमिका

मटर के समान, थायरॉयड ग्रंथि के दोनों किनारों पर झूठ बोलते हुए और 0.5-0.8 ग्राम के प्रत्येक वजन के होते हैं, पैराडायरेक्ट ग्रंथियां छद्मराही हार्मोन छिपाना। यह मानव शरीर में कैल्शियम और फास्फोरस जैसे तत्वों के आदान-प्रदान को नियंत्रित करता है। उनके कार्यों में ओस्टियोकाइट्स और ओस्टियोबॉस्ट्स पर प्रभाव पड़ता है - हड्डी तंत्र की कोशिकाएं, जो हार्मोन के प्रभाव में बाह्य तरल पदार्थ में फॉस्फोरिक एसिड के लवण को छिपाने लगती हैं। पैराथायरीड ग्रंथियों के hyperfunction के साथ, मानव हड्डियों को ताकत, नरम और पतन पड़े, उनमें फास्फोरस की सामग्री तेजी से गिरती है इस समय, रीढ़ की हड्डी, पैल्विक और हिप हड्डियों के फ्रैक्चर का खतरा, जो रोगी के जीवन को धमकी देता है, बढ़ जाता है। इसी समय, कैल्शियम की मात्रा बढ़ जाती है। इससे परिधीय तंत्रिका क्षति के लक्षणों और कंकाल की मांसपेशियों के स्वर में कमी के साथ हाइपरलकसेमिया की ओर जाता है। पैराडायरेक्ट हार्मोन गुर्दे पर काम करता है, प्राथमिक मूत्र से फास्फोरस लवण के पुन: शल्यचिकरण को कम करता है। गुर्दा के ऊतकों में फॉस्फेट सामग्री में वृद्धि हाइपरफोस्फेट्रिया और पत्थरों के गठन का कारण बनती है।

हड्डी ऊतक की खनिज संरचना

समर्थन प्रणाली की कठोरता, ताकत और लोच हड्डी ऊतक कोशिकाओं की रासायनिक संरचना पर निर्भर करती है। ओस्टियोकाइट्स में कार्बनिक यौगिकों होते हैं, उदाहरण के लिए प्रोटीन ओसेन, और कैल्शियम और मैग्नीशियम के फास्फेट लवण वाले अकार्बनिक पदार्थ। उम्र के साथ, खनिज घटकों की मात्रा, जैसे कि हाइड्रॉक्सीलापेटीट्स, ऑस्टियोकाइट्स और ऑस्टियोबॉल्स्ट में बढ़ जाती है। मानव शरीर में हड्डियों के ऊतकों की असामान्य खनिज, कैल्शियम लवण और अतिरिक्त फॉस्फोरस के संचय से कंकाल के सभी हिस्सों की लोच और ताकत का नुकसान होता है, इसलिए वृद्ध लोगों को अक्सर चोटों और फ्रैक्चर के खतरे होते हैं।

मानव शरीर में फास्फोरस यौगिकों के परिवर्तन

मानव शरीर में सबसे बड़ा पाचन ग्रंथि - यकृत - फास्फोरस युक्त पदार्थों की विनिमय प्रतिक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। पैरेथॉयड ग्रंथि और विटामिन डी के हार्मोन भी इन प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं। वयस्कों के लिए तत्व की दैनिक आवश्यकता 1.0-2.0 ग्राम है, बच्चों और किशोरों के लिए - 2.5 ग्राम तक। आसानी से पाचन योग्य नमक के रूप में फास्फोरस, साथ ही साथ प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के साथ परिसरों में, भोजन के साथ मानव शरीर में प्रवेश करती है

सूरजमुखी, कद्दू, भांग के संतृप्त बीज। पशु उत्पत्ति के उत्पादों में, फॉस्फोरस चिकन जिगर, बीफ, हार्ड पनीर किस्मों, मछली में प्रचुर मात्रा में है। शरीर में अतिरिक्त फास्फोरस, गुर्दे के पुनर्योजीकरण समारोह, विटामिन का अनुचित उपयोग, भोजन में कैल्शियम की कमी के उल्लंघन के कारण पैदा हो सकता है। मानव शरीर पर फास्फोरस का नकारात्मक प्रभाव मुख्य रूप से हृदय प्रणाली, गुर्दे और हड्डी तंत्र की हार में प्रकट होता है और गंभीर चयापचय संबंधी विकारों को इंगित कर सकता है।