4. Biologický význam Fe

Question 1

Uviesť, do ktorej skupiny podľa zastúpenia v organizme patrí Fe

Answer 1

mikroelementy (0,05%<) -> skupina kovov

pod mikroelementy spadajú
a) kovy
b) polokovy a nekovy

Question 1

Typické oxidačné čísla a množstvo v organizme

Answer 1

-množstvo: 4-5g (dospelý)
-oxidačné čísla: II a III
Fe(II) - hemoglobín, myoglobín (~69%)

Fe(III) - feritín, transferín (~30,2%)

zvyšok: proteíny a enzýmy

Question 2

Absorpcia Fe v GIT + faktory, ktoré ju ovplyvňujú

Answer 2

-resorpcia - horná časť tenkého čreva
-do enterocytov ako Fe(II)
-zásobná forma vo feritíne Fe(III)
-do krvi prechádza ako Fe(II) vďaka feroportínu, pred naviazaním do transferínu je oxidované na Fe(III)
-resorpcia: 1-2mg v GIT

faktory:
inhibujúce: fytáty, oxaláty, Pb, antacidá…
uľahčujúce: HCl, k. askorbová a citrónová

Question 3

Nedostatok a nadbytok Fe (príčiny a dôsledky)

Answer 3

NADBYTOK
príčiny:
-nadmerný príjem, transfúzie
-geneticky podmienené ->
HEREDITÁRNA HEMOCHROMATÓZA - zvýšené vstrebávanie, ukladanie prebytku do orgánov + poškodenie (pečeň, pankreas, myokard)

NEDOSTATOK = sideropénia
príčiny:
-nedostatok v potrave
-porucha vstrebávania
-zvýšená spotreba (gravidita, rast)
-zvýšené straty (krvácanie z urogen. traktu alebo GIT)
dôsledky:
-obmedzená tvorba proteínov (Hb, myoglob. kataláza, akonitáza, rôzne dehydrogenázy)
-anémia

Question 4

2 patologické deriváty hemoglobínu a ich negatívne účinky

Answer 4

1. KARBOXYHEMOGLOBÍN
   -viaže CO namiesto O2
   -reverzibilné
   -200x väčšia afinita než O2
   -X prenos O2 -> hypoxia
   -kóma, smrť ak >60% COHb
2. METHEMOGLOBÍN - Fe(III)
   -biologicky inaktívny
   -fyziologicky máme denne 1%
   -nevie reverzibilne viazať O2
   -vysoká c = cyanóza

Question 5

Funkcie transferínu

Answer 5

-Fe(III)
-transport Fe z miesta resorpcie, skladovania, degradácie ery
-antibakteriálne účinky (pevne viaže Fe, zneprístupní ho pre parazity)

saturka transferínu železom:
-zdraví ~30%
-sideropénia <16%
-hemochromatóza >55%

Question 6

Funkcie feritínu

Answer 6

-Fe(III)
-hlavný zásobný proteín
-v enterocytoch, hepatocytoch (najviac)
-sérové c feritínu = stav zásob Fe v organizme (marker)

-znížená hladina = sideropénia
-zvýšená hladina = hemochromatóza alebo zápal

Question 7

Štruktúra hemoglobínu

Answer 7

-v ery ako tetramér (4x globín + 4x hem)
-HEM= Fe(II) + protoporfyrín IX
-hem = chelát

Question 8

Funkcie hemoglobínu

Answer 8

× transport O2 z pľúc do tkanív (oxyHb)
× transport CO2 opačnou cestou (karbamínoHb)
× tlmivý systém krvi (35% tlmivej kapacity)

Question 9

Spôsob väzby železa v hemoglobíne

Answer 9

-Fe je v hemovej skupine viazané v strede porfyrínového kruhu na 4 dusíky
-redukovaná forma Fe(II) vie viazať O2 -> oxyHb

Question 10

Funkcia katalázy a reakcia, ktorú katalyzuje

Answer 10

-kataláza = tetramér
-vysokomolekulový antioxidant
-katalyzuje rozklad peroxidu vodíka:

2 H2O2 -> 2H2O + O2