Что такое фосфор в биологии

Фосфор (phosphorus) – это один из самых распространенных химических элементов на нашей планете. Фосфор составляет 0,08 – 0,09 % от массы Земной коры.

Фосфор играет важную биологическую роль и служит строительным материалом для многих клеток живых организмов. В растительном мире он содержится во всех растениях. Наибольшая концентрация наблюдается в плодах и семенах растений.

В животном мире, фосфор входит в состав белков и многих жизненно важных органических соединений, включая ферменты, нуклеиновые кислоты и так далее. Фосфор содержится в тканях и органах живых организмов, но наибольшее его количество содержится в костной ткани и зубной эмали.

В организме человека в среднем содержится от 500 до 750 грамм фосфора, при этом 90% (фосфат кальция) сконцентрировано в костной ткани. В сочетании с кальцием, фосфор образует минеральные структуры, которые обеспечивают прочность костной ткани и зубной эмали. Фосфор играет важную роль в формировании мышечной ткани и тканей головного мозга, и входит в их состав в качестве строительного материала.

Одна из важных функций фосфора – это его участие в энергетических процессах, протекающих в организме человека.

В тканях живого организма и пищевых продуктах, фосфор содержится в виде фосфорной кислоты и органических соединений фосфорной кислоты (фосфатов).

Участие фосфора в биологических процессах организма

Фосфор не только входит в состав живых клеток в виде строительного материала, он еще принимает участие во многих жизненно важных биологических процессах, протекающих в организме человека:

• Деление клеток. Фосфор участвует в процессах деления живых клеток и их роста. Он входит в состав нуклеиновых кислот, а также структуру мембран клеток в виде фосфолипидов и фосфопротеинов.
• Синтез энергии. Фосфор принимает участие в формировании и транспортировки молекул аденозин трифосфата (ATФ), запасающих энергию в нашем организме.
• Обмен веществ. Фосфор принимает участие в метаболизме и продуцирование углеводов и белков.
• ЦНС. Фосфор участвует в биологических процессах, обеспечивающих передачу электрических импульсов по волокнам нервов и тканям головного мозга.
• Баланс фосфора и кальция. Фосфор и кальций тесно взаимодействуют в организме человека и участвуют в формировании одних и тех же биологических структур. В организме человека, с помощью гормонов паращитовидной железы, поддерживается определенный баланс между содержанием фосфора и кальция в тканях и органах. Этот баланс составляет – 2 к 1, две части кальция на одну часть фосфора.
• Другие функции. Фосфор находится во взаимодействии со многими ферментами, активирует работу витамина D и витаминов группы B.

Фосфор в продуктах питания

Норма фосфора в сутки – 800 мг, максимально допустимое количество потребления – 1600 мг.

Биодоступность (способность усваиваться организмом) фосфора, поступающего с продуктами питания, не более 70%. Только фосфор рыбы всасывается в кишечнике фактически полностью.

Фосфор содержится в продуктах:

• молоко, молочные продукты (сыры)
• мясо, субпродукты (говяжья печень), птица, яйца
• рыба, икра осетровых
• хлеб, овсяная и гречневая крупы
• орехи грецкие, семечки
• овощи, зелень (тыква, петрушка, капуста, шпинат, чеснок, морковь).

Недостаток фосфора в организме человека

Причины недостатка фосфора:

• нарушения обмена фосфора
• неудовлетворительное количество поступления макроэлемента в организм (низкое количество потребления белка)
• избыточный уровень в организме соединений магния, кальция, бария, алюминия
• чрезмерное потребление синтетических напитков (газированных и пр.)
• продолжительные хронические болезни
• отравления, наркозависимость, алкоголизм
• патологии щитовидной железы, околощитовидных желез
• болезни почек
• вскармливание грудного ребенка искусственными смесями

Симптомы недостатка фосфора:

• общая слабость, утрата аппетита, истощение
• боли в мышцах и костях
• снижается сопротивляемость к инфекциям, простудным заболеваниями;
• уменьшается синтез белка печенью
• появляются дистрофические изменения миокарда, геморрагические высыпания на слизистых оболочках и коже
• в ряде случаев – нарушения психики
• рахит, пародонтоз

Когда в организме больше фосфора, чем кальция, организм человека будет использовать кальций, который хранится в костях.

Избыток фосфора в организме человека

Фосфор и фосфаты являются нетоксичными. Летальной дозой для человека считается 60 мг фосфора. Высокой токсичностью обладает ряд соединений фосфора (фосфин). Отравления соединениями фосфора провоцируют нарушения работы почек и печени, сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта, а также других систем и органов.

Причины избытка фосфора:

• чрезмерное количество поступления фосфора (избыток белков в продуктах)
• употребление большого количества консервированной продукции, лимонадов
• продолжительное взаимодействие с фосфорорганическими соединениями
• нарушения обмена фосфора

Симптомы избытка фосфора:

• отложение малорастворимых фосфатов в тканях
• поражения пищеварительного тракта и печени
• декальцинация костей (остеопороз)
• кровоизлияния и кровотечения
• лейкопения, анемия

Вред фосфатов, применяющихся в пищевой промышленности

В пищевой промышленности применяются фосфаты в продуктах в следующих целях:

• В качестве подкислителя в газированных напитках
• Фосфаты сохраняют воду в продуктах питания, повышая его вес и объем, предупреждая формирование бульонно-жировых отёков, в процессе хранения предотвращают высыхание. В основном применяются в продукции из рыбы, птицы и мяса (вареные, варено-копченые колбасы, сардельки)
• Фосфаты добавляются в сгущенное молоко, помогая предотвратить кристаллизацию продукта.
• Добавляются в сухие сыпучие продукты, не допуская слеживания и формирования комков в порошке. Применяется в сухих сливках, сухом молоке, порошках, содержащих какао в сухом виде.
• Добавляются в плавленые сырки, обеспечивая их консистенцию
• Используются при температурной обработке молока и молочных продуктов
• При изготовлении мороженого и других продуктов из сухих смесей фосфаты повышают скорость их растворения при производстве.
• Применятся для увеличения срока годности сливочного масла и маргарина

На этикетках можно найти следующие обозначения:

• Е 340 – фосфаты калия
• Е 338 – ортофосфорная кислота (или просто фосфорная)
• Е 343 – фосфаты магния
• Е 341 – фосфаты кальция
• Е 342 – фосфаты аммония

Последствия вредного воздействия фосфатов:

• Избыточное поступление фосфатов в организм человека, нарушает баланс в тканях между фосфором и кальцием, что приводит к нарушению структуры костной ткани и нарушению обменных процессов в организме человека. Избыток фосфора приводит к заболеваниям костной ткани в виде остеопороза.
• Избыток фосфора приводит к повышению риска сердечно сосудистых заболеваний, повышению риска инфарктов. Это происходит за счет отложения кальция на внутренних стенках сосудов, что приводит к их закупорке. Все это происходит из-за нарушения кальцево-фосфорного баланса.

Взаимодействие фосфора с другими элементами и лекарствами

Фосфор в чистом виде является химически не устойчивым элементом, поэтому легко вступает во взаимодействие с другими веществами. В природе и в нашем организме фосфор содержится в основном в виде химических соединений с другими веществами.

На содержание фосфора и его соединений в нашем организме, могут оказывать влияния различные внешние факторы и другие вещества, поступающие с пищей.

Рассмотрим вещества, которые могут оказать значимое влияние на содержание фосфора в организме человека:

• Алкоголь может выщелачивать фосфор из костей и снижать его общий уровень в организме
• Антациды (снижают кислотность желудка), содержащие алюминий, кальций или магний, могут связывать фосфаты в кишечнике. При долгосрочном использовании, эти лекарственные препараты могут привести к снижению содержания фосфора в организме человека (гипофосфатемии).
• Противосудорожные препараты могут снизить уровень фосфора и увеличение уровня щелочной фосфатазы, фермента, который помогает удалить фосфат из организма.
• Препараты желчной кислоты снижают уровень холестерина в крови. Они могут уменьшить пероральную абсорбция фосфатов с пищей или добавками. Оральные добавки фосфата должны быть приняты, по крайней мере, за 1 час до или через 4 часа после этих препаратов.
• Кортикостероиды, в том числе повышают уровень фосфора в моче
• Калий или препараты с его высоки содержанием, могут привести к слишком большому уровню калия в крови (гиперкалиемия). Гиперкалиемия может вызвать опасные нарушения сердечного ритма (аритмии). Заменители соли, в которых также содержится высокий уровень калия и фосфора, могут привести к снижению их уровня при использовании в долгосрочной перспективе.
• Ингибиторы АПФ (лекарство от кровяного давления). Это препараты, называемые ангиотензин-превращающим ферментом (АПФ), используемые для лечения высокого кровяного давления, они могут снизить уровень фосфора.
• Другие медикаменты также могут тоже снижать уровень фосфора. К таким препаратам относятся: циклоспорин (используется для подавления иммунной системы), сердечные гликозиды (дигоксин или Lanoxin), гепарины (разжижающие кровь препараты), а также нестероидные противовоспалительные препараты (например, ибупрофен).

Фосфор содержится во всех частях зелёных растений, ещё больше его в плодах и семенах. Фосфор также содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений, является элементом жизни.

Общее содержание фосфора в организме человека составляет приблизительно 500 г у мужчин и 400 г у женщин.

Фосфор во внеклеточных жидкостях составляет лишь 1% от общего фосфора организма. Большая часть (70%) общего фосфора в плазме обнаружена как составная часть органических фосфолипидов. Фосфор обнаружен во всех клетках организма. Основные места, содержащие его, это –кости и скелетная мускулатура.

Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Мембраны клетки состоят в значительной степени из фосфолипидов. Кости человека состоят из гидроксилапатита, который представляет собой сложную соль и участвует в белковом обмене. Содержание его в клетках в 50 раз больше, чем в крови.

Содержание фосфора в организме взрослого человека. Биологическая роль фосфора и продукты, которые его содержат. Причины дефицита фосфора и последствия от дефицита. Особенности избытка фосфора в организме: причины, последствия. Характеристика фосфатемии.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

БИОРОЛЬ ФОСФОРА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

Фосфор относится к структурным (тканеобразующим) макроэлементам, его содержание в организме взрослого человека составляет около 700 г.

Большая часть фосфора (85-90%) находится в костях и зубах, остальное – в мягких тканях и жидкостях. Около 70% общего фосфора в плазме крови входит в органические фосфолипиды, около 30% – представлено неорганическими соединениями (10% соединения с белком, 5% комплексы с кальцием или магнием, остальное – анионы ортофосфата).

Биологическая роль фосфора

o фосфор входит в состав многих веществ организма (фосфолипиды, фосфопротеиды, нуклеотиды, коферменты, ферменты и пр.)

o фосфолипиды являются основным компонентом мембран всех клеток в организме человека

o в костях фосфор находится в виде гидроксилапатита, в зубах в виде фторапатит, выполняя структурную функцию

o остатки фосфорной кислоты входят в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов, а также в состав аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и креатинфосфата – важнейшие аккумуляторы и переносчики энергии

o остатки фосфорной кислоты входят в состав буферной системы крови, регулируя ее значение рН

Какие продукты содержат фосфор

Наиболее важными источниками фосфора являются продукты с высоким содержанием белка (мясо, молоко, яйца и злаковые – составляют 60% всего потребляемого фосфора, еще 20% это злаковые и бобовые; 10% – из фрукты и соки, 7% – напитки). Также важным источником фосфора является рыба. Следует отметить, что усвояемость фосфора из зерновых продуктов невысока в связи с большим содержанием фитиновых соединений.

Причины дефицита фосфора

o период активного роста детей

o у женщин в период лактации (ежедневно с молоком выводится до 160 мг фосфора)

o недостаточное поступление с пищевыми продуктами (малое потребление белка)

o избыток соединений магния, кальция, алюминия

o различные хронические заболевания

o наркомания, алкоголизм

o болезни почек, щитовидной и паращитовидных желез

o искусственное вскармливание детей

Последствия дефицита фосфора

o снижение внимания, слабость, повышенная утомляемость

o остеопороз, боли в мышцах

o нарушения функции печени

o угнетение иммунитета, иммунодефицитные состояния

o дистрофические изменения в миокарде

o кровоизлияния на коже и слизистых оболочках

Встречается редко – важно соблюдение оптимального соотношения фосфора с кальцием (1:1).

Чрезмерное количество фосфора особо опасно для детей в первые месяцы жизни, что может привести к нефропатии.

Причины избытка фосфора

o избыточное поступление фосфора (например, при чрезмерном потреблении белка)

o работа во вредных условиях труда

Последствия избытка фосфора

o отложение фосфора в различных тканях в виде фосфатов

o почечно-каменная болезнь

o патология печени

o расстройства желудочно-кишечного тракта

o кровотечения, кровоизлияния, анемия

o декальцинация костной ткани

Суточная потребность в фосфоре: 800мг

Продукты с высоким содержанием фосфора в нашем магазине:

Химическое название: P

фосфор роль организм фосфатемия

Фосфатемия (фосфаты + греч. haima кровь) — содержание в крови неорганического фосфора, представленного преимущественно анионами и солями фосфорной кислоты: фосфорнокислыми натрием, калием, кальцием и магнием. В норме концентрация неорганического фосфора в плазме крови взрослого человека составляет 1–2 ммоль/л (3–6 мг в 100 мл), у детей первых трех лет жизни она в 1,5–2 раза выше, чем у взрослых. Повышенное содержание неорганического фосфора в крови называют гиперфосфатемией, а пониженное — гипофосфатемией.

Уровень фосфатемии зависит от количества фосфора в потребляемых пищевых веществах, всасывания его в кишечнике и поступления в ткани, регулируемых активной формой витамина D3 и выведения из организма (преимущественно почками). Постоянство уровня фосфатемии поддерживается главным образом гормональной регуляцией реабсорбции фосфора в почечных канальцах. Стимулируют реабсорбцию фосфатов тироксин, соматотропный гормон, инсулин, тормозят — паратгормон, тиреокальцитонин, гидрокортизон, витамин D3. Регуляция фосфатемии сопряжена с регуляцией обмена кальция, изменения концентрации которого в крови обычно противоположны изменениям фосфатемии . Поэтому в диагностической практике целесообразно одновременно определять содержание фосфора и кальция в крови и моче.

Из отклонений в уровне фосфатемии наибольшее значение имеет гипофосфатемия, которая сопровождается снижением интенсивности окислительного фосфорилирования, уменьшением клеточных энергетических ресурсов, приводит к тяжелым нарушениям обмена веществ, тканевой гипоксии, ацидозу.

Гипофосфатемия имеет несколько механизмов возникновения, из которых ведущее значение принадлежит недостаточному поступлению в организм фосфора (в таких случаях она всегда сочетается с гипокальциемией) и избыточному его выведению с мочой (в этих случаях она сочетается с высокой гиперкальциемией). Гипофосфатемия вследствие недостаточного поступления в организм фосфора возникает при голодании, обильной рвоте, заболеваниях тонкой кошки и поджелудочной железы с резким нарушением пищеварения и всасывания (см. Мальабсорбции синдром), а также при гиповитаминозе D (см. Рахит). Усиленное выведение фосфора с мочой является причиной гипофосфатемии при первичном гиперпаратиреозе, миеломной болезни (см. Парапротеинемические гемобластозы), наследственных энзимопатических тубулопатиях, в частности при синдроме де Тони — Дебре — Фанкони (см. Рахитоподобные болезни), цистинозе, почечном канальцевом ацидозе. Развитие гипофосфатемии возможно также при алкоголизме, диабетическом кетоацидозе, дыхательном алкалозе, обширных ожогах, длительном приеме диуретиков, адсорбентов (окиси магния, гидроокиси алюминия и других, связывающих фосфор в кишечнике), гемодиализе. Клинические симптомы гипофосфатемии неспецифичны и становятся значимыми при снижении концентрации фосфора в плазме крови до 0,6 ммоль/л и ниже. Вначале появляются общая слабость и раздражительность, которые обычно относят к неспецифическому астеническому синдрому. Затем присоединяются анорексия, диспепсия, парестезия, мышечная слабость, атаксия, симптомы печеночно-клеточной и сердечной недостаточности, возможны анемия, лейкоцито- и тромбоцитопения; отмечается повышенная восприимчивость к инфекциям. В тяжелых случаях глубокие нарушения обмена веществ приводят к расстройствам сознания вплоть до развития комы. Гипофосфатемия требует обязательной и своевременной коррекции. Показано введение в пищевой рацион продуктов, богатых фосфором, — мяса, яичного желтка, печени, сыра, бобовых (с учетом противопоказаний по основному заболеванию), назначение препаратов фосфора внутрь (фитина, фосфотиамина, глицерофосфата кальция, церебролецитина, липецеребрина и др.), а в тяжелых случаях — парентеральное введение фосфатов (АТФ, фосфадена).

Гиперфосфатемия наблюдается как при патологии, так и при некоторых других состояниях. Небольшое преходящее повышение концентрации фосфора в крови нередко отмечается у детей (особенно у новорожденных), при тяжелых физических нагрузках: у спортсменов умеренную гиперфосфатемию считают признаком хорошей тренированности; как правило, гиперфосфатемия определяется при заживлении переломов. Патологическая гиперфосфатемия наблюдается при гипопаратиреозе, псевдогипопаратиреозе, тиреотоксикозе, токсикозах беременных, почечной недостаточности, а также при гемолизе, лейкозах, опухолях костей. Иногда гиперфосфатемия связана с лечением: она может быть вызвана передозировкой витамина D, избыточным ультрафиолетовым облучением, гемотрансфузией, применением гепарина, тетрациклина, избыточным употреблением молока. Устраняют патологическую гиперфосфатемию успешным лечением основного заболевания или исключением вызвавших ее причин.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Характеристика и история открытия фосфора. Апатит – источник фосфорных соединений. Содержание элемента в растениях и теле человека. Примеры природных химических реакций с ним. Гипотезы образования фосфоритов. Области применения фосфора и его соединений.

презентация [830,6 K], добавлен 18.04.2013

Поддержание концентраций растворенных веществ — важное условие жизни. Содержание и роль воды в организме, процесс водного обмена. Минеральные элементы, присутствующие в живом организме. Биологическая роль кальция, фосфора, натрия. Обезвоживание организма.

реферат [46,3 K], добавлен 11.05.2011

Единственный витамин, действующий и как витамин, и как гормон. Влияние на клетки кишечника, почек и мышц. Гормональная регуляция обмена кальция и фосфора. Онкозаболевания, повышение иммунитета организма. Витамин Д и костно-мышечная система человека.

презентация [1,1 M], добавлен 22.09.2015

Свойства фтора и железа. Суточная потребность организма. Функции фтора в организме, влияние, смертельная доза, взаимодействие с другими веществами. Железо в организме человека, его источники. Последствия дефицита железа для организма и его переизбытка.

презентация [1,2 M], добавлен 14.02.2017

Биологическая роль воды в организме человека. Важные условия для многих биохимических и окислительно-восстановительных процессов, идущих в организме. Наиболее значимые моменты, связанные с потреблением воды. Повышенный гистаминовый фон в организме.

презентация [688,5 K], добавлен 26.04.2013

Характеристика структуры холестериновых молекул как важного компонента клеточной мембраны. Исследование механизмов регуляции обмена холестерина в организме человека. Анализ особенностей возникновения избытка липопротеидов низкой плотности в кровотоке.

реферат [699,7 K], добавлен 17.06.2012

Рассмотрение участия железа в окислительных процессах и в синтезе коллагена. Ознакомление со значением гемоглобина в процессах кровообразования. Головокружения, одышка и нарушение обмена веществ как результат дефицита железа в человеческом организме.

презентация [14,6 M], добавлен 08.02.2012

Состав минеральных веществ в организме взрослого человека. Основные функции минеральных веществ в организме: пластическая, участие в обменных процессах, поддержание осмотического давления в клетках, воздействие на иммунную систему и свертываемость крови.

реферат [41,7 K], добавлен 21.11.2014

Основные понятия о биогеохимических циклах. Круговорот и миграция химических элементов в природе. Круговорот азота, фосфора, серы, углерода, кремния, железа и марганца. Антропогенное влияние человека. Постоянные компоненты природных пресных вод.

курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.03.2012

Роль минералов в организме. Характеристика важнейших минеральных элементов. Последствия хронического недостатка, симптомы избытка кальция как нарушение обмена. Роль натрия в обмене веществ, участие ряда элементов в функционировании всех систем организма.

презентация [9,0 M], добавлен 26.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.