Metabolizm żelaza.pdf
(
3068 KB
)
Pobierz
Metabolizm żelaza
Metabolizm żelaza
Metabolizm żżelaza
elaza
•
absorpcja Fe w przewodzie pokarmowym
•
tranportdowytkichkomórek
organizmu
•
przejcie żelaza przez błonkomórkową
•
włącenietegopierwiatkadolaków
metabolicznych
•
odzyskiwanie Fe z degradacji erytrocytów
Joanna Gdula-Argasi
Argasioska
ska
Żelazo
•
Żelazo wystpuje w diecie w postaci:
–
Hemowej (20-30% ulega absorpcji)
–
Niehemowej (5% ulega absorpcji)
Z około1mgFe,któredotaniei wraz z
dietą do przewodu pokarmowego około 5-
10% ulega absorpcji.
Czynniki wpływające na wchłanianie Fe
Wzrost poziomu Fe
•
Dieta bogata w Fe
•
Fe
2+
w diecie, żelazo hemowe
•
Obecnodw diecie białek,aminokwaów,kwakorbinowegoi
bursztynowego
•
Leki: atropina, rezerpina
•
NiedobórFeworganimie(ciąża, karmienie, wzrost)
•
Zwikszona erytropoeza (po niedokrwistoci hemolitycznej, po
utracie krwi, po niedotlenienieniu)
•
Zaburzenia syntezy białek (marskodwątroby,
atransferrynemie)
•
Hemochromatoza samoistna
Czynniki wpływające na wchłanianie Fe
Spadek poziomu Fe
•
Dieta uboga w żelazo, bezbiałkowa
•
Fe
3+
w diecie
•
Fosforany, szczawiany, teina, związki fitynowe, Co, Mn, Ni,
desferioksyamina, EDTA
•
Achlorhydria, pankreatyna
•
Biegunka, czerwonka, sprue
•
Resekcja żołądka, gastroenterostomia
•
Nadmiar Fe w organizmie
•
Utratamayciała
•
Anemia aplastyczna
•
zakażenia
1
Metabolizm
Joanna Gdula
Metabolizm żelaza
•
Mżczyni: 50 mg / 1kg m.c.
•
Kobiety: 35mg / 1kg m.c.
–
67% Fe związanego z hemoglobiną
–
30% w postaci zmagazynowanej (ferrytyna,
hemosyderyna)
–
3% Fe wystpującewmioglobinie,tranerrynie,
cytochromie C, P 450 i katalazach.
•
Ilodżelaza w organizmie człowieka pozostaje
w stałej,dynamicnejrównowade
•
Dzienna utrata Fe waha si 0,6-1,6 mg
•
Żelazo nie jest czynnie wydalane z organizmu,
utrata Fe związana głównieełuszczaniem si
komórekprewodupokarmowegooraw
znacznie mniejszym stopniu układu
moczowego (ok. 0,05 mg/dz.), u kobiet w
czasie menstruacji – 0,006 mg/dz.
•
Żelazo wchłania si główniewpocątkowym i rodkowym
odcinku jelita cienkiego
•
Absorpcja regulowana jest przez enterocyty
•
Istotne znaczenie dla procesu wchłaniania Fe ma sok
żołądkowy –pryredukcjijonówFe
3+
do Fe
2+
•
Na proces wchłaniania mają wpływ:
–
Zapasy żelaza (gdy małe wchłanianie Fe ulega zwikszeniu)
–
Aktywnoderytropoetyczna szpiku kostnego – gdy jest
wysoka (po krwotoku), wchłanianie Fe jest wiksze (w
niedokrwistoci hemolitycznej, mimo wysokiej aktywnoci
erytropoetycznej nie dochodzi do zwikszenia wchłaniania
Fe)
•
ZenterocytówFejettranportowaneprebiałko -
transferyn,którałączy si z receptorem błonowym
erytroblastu.
•
Kompleks taki ulega internalizacji i po uwolnieniu Fe powraca na
powierzchnierytroblasta i jest ponownie wykorzystywany.
•
W surowicy krwi można oznaczydstżeniewolnychreceptorów
dla transferryny –powalaróżnicowadniedokrwistodchorób
przewlekłych (niskie stżenie) od niedokrwistoci z niedoboru
żelaza (stżenie wysokie)
2
•
Nadmiar żelaza jest magazynowany wewnątrkomórkowo,w
postaci związanej z ferrytynąi może byd wykorzystany w
momencie niedoboru Fe
Wchłanianiejonówżelaza
•
Scególnącechąprzemiany Fe w organizmie ludzkim jest to,
że przebiega właciwie w układzie zamknitym.
•
Maksymalnie ferrytyna może zmagazynowadnawet 4500
atomówFe
•
W warunkach fizjologicznych tylko czdżelaza jest wchłaniana
z przewodu pokarmowego, a wydalane iloci znikome.
•
Czdferrytyny jest przekształcana do hemosyderyny, związku
nieropwwodie,którymoże zmagazynowadwikszą ilod
atomówFe,kotemograniconejdotpnoci tego metalu.
•
Każdego dnia 20-25 mg Fe jest zużywane do syntezy Hb i
wiksza jego czdjetpoykiwanakomórekukładu
makroagówjednojądrzastych ledziony i wątroby,które
przekazujążelazo do krwiobiegu z uszkodzonych lub
starzejących sierytrocytów
•
W organizmie Fe jest zmagazynowane główniewwątrobie
(hepatocyty, makrofagi) oraz w szpiku kostnym, ledzionie i
miniach.
•
Pozostała, nieznaczna czdFe potrzebnego do erytropoezy
pochodzi z absorpcji w przewodzie pokarmowym.
Wchłanianiejonówżelaza
•
Tylko 5-10% z przecitnej dziennej iloci żelaza zawartego w
typowej diecie wchłaniaiwjelicie (12-18 mg); tu żelazo
zostaje utlenione i albo jest magazynowane w ferrytynie, albo
przechodzi do krążenia, gdzie zostaje zwiąanenienayconą
transferyną.
Wchłanianiejonówżelaa
•
W jelicie cienkim jony żelaza Fe
2+
są transportowane
doenterocytówpoprebiałko przezbłonowe –D-
(transporter metalu), a w cytoplazmie jest wiązane
przez ferrytyn i dalej przekazywane do krwi, gdzie
wiąże si z transferyną.
•
Wymiana pomidzy żelazem funkcjonalnym, a zapasowym w
osoczu.
•
Żelazo Fe
3+
ulega na błonieenterocytówredukcjiijuż
jako Fe
2+
dostaje si do cytoplazmy.
•
Fe funkcjonalne – związane z Hb, Mb, z hemowymi lub
niehemowymi enzymami oraz Fe związane z transferyną.
•
Czd puli Fe-errytynakomórekjelita,pryich
rozpadzie dostaje si do wiatła jelita i jest wydalana.
•
Zapasy żelaza w ustroju to ferrytyny i hemosyderyny głównie
hapatocytów,komórekledziony i szpiku kostnego.
3
Wchłanianie żelaza
•
Wchłanianie żelaza nastpujebardoróżnicowaną
wydajnocią.
•
Żelazo tzw. hemowe jest przyswajane z wydajnocią5-35%, a
niehemowe 2-20%.
•
Etapy wchłaniania:
–
pobranie z pokarmem,
–
tranportdoenterocytów,
–
magazynowanie w połączeniu z apoferrytyną,któreto
białko zmienia si w ferrytyn,
–
przekazanie do transferryny,dokrwiidalejdokomórek
krwiotwórcychidowątroby, do syntezy hemu,
mioglobiny,enymów
KomórkowymetabolimFe
KomórkowymetabolimFe
•
Komórkowahomeotaamoże byd zdefiniowana jako
wewnątrkomórkowetżeniejonówżelaa,któreutrymuje
poiomjonówmetaluapokajającpotrebykomórkibe
wywoływania działao toksycznych.
–
białkacytoplamatycnego,którełużyarówno
domagaynowaniaFewkomórce,jakijej
ochronie przed właciwociami utleniającymi tego
pierwiastka – ferrytyna (Ferr)
–
protein odpowiedzialnych za zmiany
biodostpnoci żelaa,któreamewobiebdąc
polipeptydami żelazowo-siarkowymi kontrolują
ekspresjgenówFerriTRpryłączając si do
promotorów,naywanychbiałkami
przyłączającymi elementy reagujące na żelazo (
iron
responsive element-binding protein
, IRE-BP).
•
Regulacjstżenia żelaza można okrelidza pomocą:
–
białka przenoszącego żelazo w krwiobiegu oraz w płynie
midykomórkowymdotarcającego ten pierwiastek na
błonkomórkową–transferyna (Tf)
–
białka receptorowego błonykomórkowej,któremaduże
powinowactwo do wysyconej żelazem transferyny i dziki
temu ten pierwiastek ulega endocytozie – jest to receptor
transferyny (TfR)
4
Transferyna
Transferyna
•
Transferyna w organizmie ludzkim jest jednym z kluczowych
białek biorących udziałw metabolizmie żelaza.
•
PolipeptydTma679aminokwaów,awagowoawiera6%
wglowodanówtanowiących odgałieniapołączone
wiązaniami glikozydowymi z asparaginąw miejscach 415 i 608.
•
Ludzka transferyna jest pojedynczym łaocuchem
glikoproteinowym o masie cząsteczkowej 70 do 80 kDa.
•
•
Białkotoma19motkówdiiarckowych
•
Tak duża cząsteczka nie ulega filtracji w kłbuszkach nerkowych i
jettojedenmechanimówabepiecających organizm przed
„ucieczką”Fe z ustroju.
•
Żelazo początkowo jest przyłączane w okolicach tyrozyny 185 i
188,anatpniewchodiwinterakcje z histydynami 207 i 249.
•
Białko to ma dwa miejsca wiąania żelaa,arównowokolicy
peptydówaminoterminalnych,jakikarbokyloterminalnych,
któreączciowohomologicnewekwencjiaminokwaów
•
Powinowactwo Tf do Fe
3+
jest wiksze niż do Fe
2+
.
Transferyna
•
Transferyna jest syntetyzowana w wątrobie.
Transferyna
•
Limocyty,komórkiSertolego,komórkinerwowemógu,mini
i gruczołu sutkowego także mają zdolnodsyntezy tej proteiny,
nie wiadomo jednak jakie jest znaczenie w metabolizmie żelaza
ustrojowego.
•
Stżenie transferyny we krwi ok. 3 g/l, co
pozwala wiązad ok. 3 mg żelaza/litr osocza.
•
Zazwyczaj wysycenie transferyny jest w 1/3
możliwoci.
•
Białko nie wysycone żelaemmapółokres trwania od 7 do 10
dni, natomiast czas ten dla transferyny z przyłączonym żelazem
to 2 godziny.
•
Wskazywałoby to, że białko transferyny może byd używane do
transportu żelaza ok. 100 razy.
•
Około200miliardówerytrocytówdiennie
uwalnia zawarte w Hb żelazo co daje 25 mg
żelaza.
•
Degradacja i usuwanie Tf z krwiobiegu zachodzi w
hepatocytach, proces ten jest nie do kooca poznany.
Receptor transferyny
•
Polipeptyd,którybudujereceptordlatraneryny(TR)jet760-
aminokwasowąglikoproteinąo masie ok. 90 kDa.
Receptor transferyny
•
Przyłączony kowalencyjnie kwas tłuszczowy
prawdopodobnie dodatkowo integruje TfR z błoną
komórkową.
•
Receptory transferyny są zespolone z konkretnymi
fragmentami błony,wktórychnajdujei białko
zwane klatryną.
•
Stwierdzono, że wzrost ekspresji receptorów
transferyny jest związany z nasileniem proliferacji i
różnicowania sikomórek
•
Zauważono, że dużo wicejreceptorównajdujei
napowierchnikomórekwaieScyklu
komórkowegoniż w fazie G1.
•
Wglowodany stanowiąok. 5% i są zgrupowane w trzech
łaocuchach oligosacharydowych związanych z
aminoterminalnymi aminokwasami białka.
•
Funkcjonalna czdTRjetbudowanadwóchidentycnych
polipeptydówpołączonych wiązaniami disiarczkowymi.
•
W receptorze Tf możnawyróżnidczdródplamatycną
złożoną61aminokwaów,ródbłonową, zbudowanąz 28
aminokwaówumiejcowionychmidzy 62 a 89 aminokwasem,
któraunkcjonujejakowewntrzny peptyd sygnałowy i
zewnątrkomórkową, bdącą671 aminokwasowym
fragmentem.
5
Plik z chomika:
ludi.lg
Inne pliki z tego folderu:
Metabolizm żelaza.pdf
(3068 KB)
diagnostyka labolatoryjna gospodarki witaminowej.pdf
(106 KB)
Witamina B1- tiamina.pptx
(1950 KB)
08 - 2000 - Jod, Żelazo, hormony. cz3.doc
(144 KB)
antyoksydanty wit C, E, A.pdf
(465 KB)
Inne foldery tego chomika:
aminokwasy
Biochemia
biochemia skrypt nowy
cwiczenia pytania
cykl crebsa, puryny i pirymidyny
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin