铁是人体的—种必需微元素,在人体内的分布非常广,几乎所有组织都包含铁,以肝、脾含量为最高,肺内也含铁。铁是血红蛋白的重要组成部分,是血液里输送氧和交换氧的重要元素,铁同时又是很多酶的组成成份与氧化还原反应酶的活化剂。铁的生理分述如下:\x0d\x0a\x0d\x0a(1)铁和酶的关系:铁参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素酶等的合成,并且激活琥珀脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等的活性。红细胞的作用是输送氧,每个红细胞约含2.8亿个血红蛋白,每个血红蛋白分子又含4个铁原子,这些血红蛋白里的铁原子,才是真正携带与输送氧的重要成份。肌红蛋白是肌肉贮存氧的地方,每个肌红蛋白含—个亚铁血红素,当肌肉运动的时候,它可以提供或者补充血液输氧的不足。\x0d\x0a\x0d\x0a细胞色素酶是身体内复杂的氧化还原过程所不能缺少的物质,有了它才可完成电子传递,并且在三羟酸循环里使脱下的氢原子和由血红蛋白从肺运来的氧生成水,以保证机体代谢的需要,同时在这—过程中释放出能量,以供给机体的需要。在氧化过程中所产生的过氧化氢等有害物质,又可被含铁的触酶与过氧化物所破坏而产生解毒作用。\x0d\x0a\x0d\x0a(2)铁参与能量代谢和造血功能:因铁在人体中有非常多类的存在形式,其生理功能也相当的广泛。\x0d\x0a\x0d\x0a如血红蛋白可输送氧,肌红蛋白可贮存氧,细胞色素可转运电子,铁结合各类酶又可分解过氧化物,解毒抑菌,并且参与三羧酸循环,释放能量。铁的释放能量作用和细胞膜线粒体聚集铁的数量多少有关,线粒体聚集铁愈多,释放的能量也就愈多。\x0d\x0a\x0d\x0a铁还影响蛋白和脱氧核糖核酸的合成、参与造血和维他命的代谢。很多研究表明,缺铁时肝脏内合成脱氧核糖核酸的合成将受到抑制,肝脏的发育减慢,肝细胞及其它细胞内的线粒体与微粒体发生异常,细胞色素C的含量减少,造成蛋白质的合成和能量减少,进而发生贫血和身高、体重发育不良等。\x0d\x0a\x0d\x0a另外,缺铁还可导致身体内无机盐和维他命的代谢障碍。\x0d\x0a\x0d\x0a(3)铁和免疫功能:铁在身体内参与造血,并且形成血红蛋白、肌红蛋白,参与氧的携带与运输。铁还是多类酶的活性中心,铁的过剩与铁的缺少均可以使机体感染机会增多,因微生物的生长繁殖也要铁的存在。\x0d\x0a\x0d\x0a实验表明缺铁时中性粒细胞的杀菌能力降低,淋巴细胞的作用受损,在补充铁后免疫功能可以得到改善。\x0d\x0a\x0d\x0a在中性粒细胞吞噬细菌的过程中,需要依赖超氧化物酶将细菌杀灭,在缺铁时此酶系统不能发挥其作用。\x0d\x0a\x0d\x0a(4)铁与其它元素的关系:在铅中毒时铁的利用障碍,同时肠道铁的吸收受到抑制。缺铁性贫血病人细胞内铜、锌的浓度降低,加服铁剂后上升。实验小鼠口服镉能够抑制肠道对铁的吸收,血清铁蛋白降低,引发小细胞低色素性贫血,并且必需静脉补充铁剂才可纠正。\x0d\x0a\x0d\x0a长时间血液透析的尿毒症病人出现小细胞低色素性贫血,也必需静脉补充铁剂才可纠正,也许与其血清铝与红细胞铝超负荷有—定的关系。机体缺铜时不但使铁的吸收量减少,并且铁的利用也发生障碍。\x0d\x0a\x0d\x0a另外,缺铁还能够影响锌吸收。\x0d\x0a\x0d\x0a(5)铁在人体中的吸收、分布与排泄:铁主要由消化道经由十二指肠吸收,胃和小肠亦可少许吸收。二价铁比较三价铁易吸收,但是食物里的铁多为三价铁,因此必需在胃和十二指肠内还原成二价铁才可被充分吸收。吸收了的二价铁在肠黏膜上皮细胞内从新氧化为三价铁,并且刺激十二指肠的黏膜细胞形成—种特殊蛋白-亲铁蛋白,后者和三价铁结合形成铁蛋白。铁蛋白里的铁分解为二价铁并非常快进入血循环,残留的铁蛋白仍贮存在肠黏膜细胞内。影响铁吸收的因素非常多,胃酸与胆汁都具有增进铁吸收的功效。
植物摄取铁的方式,可以根据对铁离子的不同吸收形式划分为策略一(strategyⅠ)和策略二(strategyⅡ)。双子叶植物和非禾本科单子叶植物主要利用策略一从土壤中吸收铁离子,禾本科植物则采用策略二。水稻中同时存在策略一和策略二两种铁离子吸收机制。
策略一:先用铁螯合还原酶把 Fe3+还原成 Fe2+,由根系分泌的次生代谢物质尼克酰胺(nicotianamine, NA)螯合游离的 Fe2+,然后由铁转运蛋白将螯合物运输到细胞内。
策略二:根系分泌次生代谢产物麦根酸(mugineic acids, MAs)到根际土壤中,螯合土壤中的 Fe3+,然后由铁转运蛋白把螯合态的 Fe3+转运到细胞内。
扩展资料:
摄取到根表皮细胞中后,Fe通过共质体途径和质外体途径转运。内皮层木栓化的凯氏带形成了水和溶质难以逾越的疏水屏障,限制溶质跨内皮层的转运。木栓化程度由营养可获得性调节的,作为选择性改变养分吸收的适应性反应。在缺铁条件下,ABA介导的木栓化负调控铁的摄取,而乙烯介导的木栓化抑制能促进铁的摄取。
一旦到达维管系统,铁就会流入木质部,与柠檬酸盐螯合并转移到地上部。FRD3和FPN1分别将柠檬酸盐和铁转运到木质部。铁还与烟酰胺(NA,一种非蛋白原性氨基酸)形成复合物,在基于韧皮部的转运中起重要作用。在拟南芥中,铁-NA复合物通过YSL2从木质部横向分布到邻近细胞,通过YSL1和YSL3运输到种子中。
铁的吸收形式:即以游离铁的形式和以血红素的形式来吸收。
主要是在十二指肠和空肠上段吸收有两种途径。
血红素铁吸收途径和二价亚铁吸收途径。二价亚铁吸收途径是主要的,另外就是铁的转运,铁在体内有一个运载工具,就是相当于我们平常所说的交通工具,叫做运铁蛋白。
补充:
铁是人体造血的一个非常重要的原料,主要来源是食物的摄取。再就是自身的一些衰老的红细胞破坏之后,血红蛋白释放。这部分铁是最重要的来源,也就是这部分铁可以反复循环的使用。
血浆运铁蛋白浓度是2.5克/升。运铁蛋白能够结合足够的铁,这个时候他的能力叫做总铁结合力。再就是铁的分布和储存,血红蛋白当中铁占67%,肌红蛋白占15%,储存25%左右。其余的就是分布在一些酶类和腹肌当中。
铁以铁蛋白和铁血红素的形式存在于肝、脾、骨髓等系统当中,必要的时候可以动员他们。另外就是排泄,正常人每天需要20-25毫克铁,大部分来源于衰老的红细胞,排泄主要是经肠道丢失。
食物中的铁主要以Fe++形式在十二指肠及空肠上部被吸收。进入肠粘膜的Fe++被氧化成Fe+++,其中一部分与细胞内的去铁蛋白结合,形成铁蛋白,暂时保存在肠粘膜细胞中,另一部分与细胞质中载体蛋白结合后移出细胞进入血液,与血浆中的转铁蛋白结合,随血循环运送到骨髓等需铁及贮铁组织,供给机体利用。未被利用的部分则与去铁蛋白结合成铁蛋白,作为储存备用铁。红细胞破坏后释放出的铁也同样通过转铁蛋白进行转运到骨髓等需铁及贮铁组织被利用或储存。