Роль фосфора в организме человека. Фосфор в организме человека

В повседневной жизни людям требуется довольно разнообразный набор микроэлементов и витаминов. Немаловажную роль для организма человека играет фосфор. От достаточного количества этого элемента зависит много различных функций, важных для полноценной жизнедеятельности.

Важность фосфора для человека

Фосфор играет большую роль во многих химических процессах организма. Так, например, без него невозможна мыслительная и физическая деятельность, поскольку именно благодаря фосфорной кислоте, образующейся в организме, происходит сокращение мышц, необходимое не только для движения, но и для дыхательных и иных процессов.

Элемент активно участвует в таких процессах, как деление и рост клеток организма, а также в очень важном процессе по применению и хранению всей генетической информации, заложенной в человеке.

Он оказывает огромное влияние на активность многих витаминов, которые важны для правильного кислотно-щелочного баланса, и их польза несомненна. Фосфор необходим и для костей, и для зубов: ведь именно этот элемент в качестве фосфата кальция является базовым для ткани данного вида.

В обмене веществ организма этот химический элемент тоже незаменим: с его помощью в человеке продуцируются белки и углеводы, он помогает усваиваться многим питательным веществам, в частности, глюкозе.

Роль фосфора в организме человека сложно недооценить, а потому очень важно понимать опасность его недостатка и то, из каких продуктов микроэлемент для человека усваивается лучше всего.

Дефицит фосфора

Недостаток фосфора в организме — явление довольно редкое. В основном необходимое количество этого элемента человек получает с продуктами. Нехватка фосфора может образоваться в том случае, если есть грубые нарушения диеты, например, почти полное отсутствие белковой пищи и злоупотребление алкоголем, сладкими газированными напитками.

Довольно часто с недостаточностью этого элемента сталкиваются люди, которые продолжительное время соблюдают строгую веганскую, вегетарианскую или сыроедческую диету, питаясь, в основном, овощами и фруктами, особенно если они произрастали на землях, бедных фосфором. Таким людям рекомендуется регулярно проходить обследование у врача и, при необходимости, принимать препараты фосфора, подобранные индивидуально.

Дефицит этого элемента может возникнуть и вследствие различных гормональных нарушений, многих хронических заболеваний.

Каковы симптомы нехватки фосфора? Они могут быть различны:

• сильная беспричинная слабость;
• недомогание;
• резкие перепады настроения;
• нервное истощение;
• полное отсутствие аппетита;
• боли в мышцах, суставах;
• сильные ночные и дневные судороги;
• рассеянное внимание;
• резкое ухудшение памяти;
• частые простудные заболевания без видимых на то причин.

Все вышеперечисленные признаки говорят о том, что в организме сильная нехватка фосфора, следует обратиться к врачу и срочно включать в рацион полезные продукты, богатые этим микроэлементом.

Переизбыток фосфора

Случается и такое, что в организме накапливается слишком много фосфора, что приводит к нежелательным последствиям:

• плохое усвоение кальция, что приводит к вымыванию его из организма и, как следствие, делает очень хрупкими кости и зубы;
• образование солей и камней в почках – причиной тому является как раз активное вымывание через почки кальция;
• заболевания печени и желудочно-кишечного тракта;
• частые кровотечения.

Становится ясно, что как недостаток фосфора, так и его переизбыток может оказать негативное влияние на организм. Для того чтобы этого не произошло, следует тщательно планировать свой рацион и делать его разнообразным, не зацикливаясь на каком-либо одном виде пищи.

Где содержится фосфор?

Продукты, содержащие этот полезный элемент, очень распространены и доступны для каждого человека. Стоит отметить, что их употребление следует сочетать с продуктами, содержащими кальций, поскольку именно фосфор помогает последнему отлично усваиваться в организме, делая кости и зубы крепкими. При этом все химические процессы будут проходить отлично, в частности, такой необходимый витамин D будет синтезироваться организмом регулярно и в достаточном объеме.

• грецкие орехи – 564 мг;
• молочные и мясные продукты – 550 мг;
• фасоль – 541 мг;
• горох – 330 мг;
• курятина и индюшатина – примерно 380 мг;
• морская жирная рыба – 350 мг;
• речная рыба – 300 мг;
• пшеничная мука – 270 мг;
• орехи фундук – 230 мг;
• яйца куриные – 215 мг;
• хлеб – 205 мг;
• рис – 97 мг;
• овощи – примерно 30-60 мг.

Желательно употреблять эти продукты в сочетании в теми, где содержится много кальция . Есть и пища, в которой эти элементы уже содержатся вместе, например, в твороге 5%-ной жирности фосфора 216 мг, а вместе с тем и кальция 150 мг. Для полной усвояемости фосфора его потребление с кальцием должно быть в процентном соотношении 1:2, т. е., например, 100 г фосфора и 200 г кальция.

Для взрослого здорового человека норма потребления фосфора в день – 800-1500 мг, при этом следует учитывать, что полностью он усваивается лишь из жирной морской рыбы, в то время как из остальных продуктов – только на 70-80%.

Чтобы получить из пищи необходимое ежедневное количество элемента, взрослый должен употребить, например:

• 100 г отварной фасоли и 150 г запеченной индюшатины;
• большой стейк запеченного или зажаренного на гриле лосося или семги;
• 200 г творога с добавлением в него йогурта и пучка зелени (по желанию).

Каждый человек сможет самостоятельно грамотно выбрать любимые блюда и продукты, получив при этом необходимую норму фосфора и кальция для того, чтобы чувствовать себя отлично и не иметь проблем со здоровьем.

В заключение

Фосфор для организма человека – незаменимый химический элемент, участвующий в самых важных процессах. Важность его воздействия на жизнедеятельность сложно переоценить: при его отсутствии не только нарушаются обменные процессы, но и начинает разрушаться сам организм. Однако стоит помнить и о том, что и его переизбыток также несет негативные последствия. Очень важно всегда соблюдать сбалансированную диету, не отказываться ни от каких полезных продуктов и хотя бы приблизительно знать, сколько и каких веществ содержится в повседневной еде. При подозрении на нехватку элемента в организме стоит обязательно пройти проверку у врачей, которые смогут грамотно подобрать препараты фосфора или БАДы, содержащие этот элемент.

Достаточное количество фосфора содержат чеснок и шпинат, морковь, петрушка, тыква и капуста, ягоды, грибы и мясо, говяжья печень и куриные яйца. Признаки нехватки фосфора Недостаточное количество фосфора в организме характеризуется усталостью и слабостью, может сопровождаться потерей аппетита и внимания, частыми простудными заболеваниями, тревогой и чувством страха. Признаки избытка фосфора Признаками избытка фосфора в организме служат кровотечения и кровоизлияния, развивается анемия, возникает почечнокаменная болезнь. Полезные свойства фосфора и его влияние на организм Фосфор обеспечивает нормальные рост костной и зубной тканей организма, поддерживает их в здоровом состоянии, также участвует в синтезе белка, играет важную роль в обмене жиров, белков и углеводов. Без фосфора не могут функционировать мышцы, и не происходит умственная деятельность.

Как фосфор влияет на здоровье человека?

По мере дальнейшего развития незрелый организм нуждается в больших порциях элемента: около 1600 мг понадобится ребятам с 7 до 10 лет, подросткам с 11 до 8 лет следует обеспечить поступление во внутреннюю среду тела 1800 мг фосфора ежесуточно. Потребность в соединении женщин в период беременности и лактации находится в пределах 1800-2000 мг.

Все указанные величины приблизительны, истинную информацию на этот счет может предоставить исключительно врач. Игнорирование призыва к соблюдению норм потребления фосфора непременно «аукнется» серьезными проблемами со здоровьем.

Недостаток элемента чреват рахитом у детей, снижением иммунитета, мышечными и суставными болями, пародонтозом у взрослых. Ко всему прочему повышается риск возникновения дистрофических изменений миокарда, психических отклонений.

Новости политических партий

Каждый витамин и минерал по-своему полезен. Фосфор незаменим для роста и поддержания нормального состояния зубов и костей, а также умственной и мышечной активности. Но на этом его влияние на организм не ограничивается.

Внимание

Он участвует во всех химических реакциях, поддерживает обмен веществ, рост клеток, работу мышц, сердца и почек. Влияние фосфора на организм будет максимальным, если употреблять его вместе с кальцием в соотношении 1:2 и витамином Д. Такой баланс веществ присутствует в фундуке и жирном твороге.Велико значение фосфора в поддержании нормальной деятельности нервной системы.

Фосфор – польза, вред, дневная норма и источники

Элемент активно участвует в таких процессах, как деление и рост клеток организма, а также в очень важном процессе по применению и хранению всей генетической информации, заложенной в человеке. Он оказывает огромное влияние на активность многих витаминов, которые важны для правильного кислотно-щелочного баланса, и их польза несомненна.

Инфо

Фосфор необходим и для костей, и для зубов: ведь именно этот элемент в качестве фосфата кальция является базовым для ткани данного вида. В обмене веществ организма этот химический элемент тоже незаменим: с его помощью в человеке продуцируются белки и углеводы, он помогает усваиваться многим питательным веществам, в частности, глюкозе.

В чем польза фосфора для организма человека

Возьмите себе на заметку: вещество, о котором идет речь в данной статье, имеет разную степень усвояемости, зависящую от категории продукта-источника. На 95 % фосфор усваивается из пищи животного происхождения, из растительного же сырья – только на 55-60 %. Таким образом, налегайте в попытках восполнить дефицит фосфора в организме на употребление продуктов первой категории. Это рыба, икра осетровых, крольчатина, говяжьи мозги и печень, куриное и индюшиное мясо, яйца, молоко. Растительный ассортимент продуктов, содержащих достаточно фосфора, отличается большим разнообразием: хлеб, всевозможные овощи, гречка, картофель, тыква, семечки подсолнечника, орехи, морковь. Есть элемент и в зелени шпината, петрушки, и в белых сушеных грибах.

Фосфор, функции, полезные свойства и вред, фосфор в продуктах

Переизбыток фосфора Случается и такое, что в организме накапливается слишком много фосфора, что приводит к нежелательным последствиям:

• плохое усвоение кальция, что приводит к вымыванию его из организма и, как следствие, делает очень хрупкими кости и зубы;
• образование солей и камней в почках – причиной тому является как раз активное вымывание через почки кальция;
• заболевания печени и желудочно-кишечного тракта;
• частые кровотечения.

Становится ясно, что как недостаток фосфора, так и его переизбыток может оказать негативное влияние на организм. Для того чтобы этого не произошло, следует тщательно планировать свой рацион и делать его разнообразным, не зацикливаясь на каком-либо одном виде пищи. Где содержится фосфор? Продукты, содержащие этот полезный элемент, очень распространены и доступны для каждого человека.

Польза и роль фосфора для организма человека?

Все потому, что фосфор излучает сияние в темноте – данное явление мог наблюдать каждый из нас хотя бы раз в жизни. Первоначально имя вещества звучало не менее красиво: «холодный огонь».

Открытие фосфора произошло в 1669 году, сделал его алхимик Хенниг Бранд из Гамбурга. Причем сделал совершенно случайно – таким оказался результат его поисков философского камня.

Хенниг Бранд проводил опыты с человеческой мочой: отстаивал ее, затем кипятил, надеясь обнаружить в выделениях … золото. Увы, драгоценного металла в них ученый не нашел, зато частиц белого соединения, похожего на воск, увидел предостаточно – это и был фосфор. Позже химический элемент получали и другие исследователи: сначала Иоганн Кункель, затем Р. Бойль. Доказательства принадлежности фосфора к группе простых веществ предоставил ученый Лавуазье.

Фосфор (p, phosphorus)

Например, соотношения кальция и фосфора в организме должно быть в строгом соотношении. По некоторым данным это 2:1, по другим – 1:1 в пользу кальция.

В противном случае, при избытке фосфора, кости начинают разрушаться, они становятся очень хрупкими. Также фосфор регулирует усвояемость йода, а дефицит последнего патологичен как во внутриутробном периоде, так и в течение всей жизни.

• Ph-показатели кожи также определяет фосфор.
• Доставка кислорода в ткани облегчается необходимым количеством фосфора.
• Передача нервных импульсов, синтез и обмен углеводов и белков, усвоение питательных веществ, и многие другие процессы организма регулируются или обеспечиваются фосфором.

Надо отметить, что практически все вещества, которые так или иначе должны присутствовать в нашем организме, тесно взаимосвязаны.

Фосфор. польза и вред фосфора

Нехватка фосфора может быть спровоцирована малым употреблением пищи, богатой этим компонентом, нарушением фосфорного обмена, алкоголизмом, недугами почек, щитовидной, паращитовидной желез, злоупотреблением газированными напитками. Избыток элемента в организме проявляется кожными заболеваниями, жировой дистрофией печени, мочекаменной болезнью.

Вредны для человека соединения фосфора фосфины и фосфаты. Чрезмерное поступление во внутреннюю среду тела данного вещества может вызвать отравление, сопровождающееся нарушением функционирования ряда систем и органов.

Смертельной считается доза 60 мг Р4. Фосфор в продуктах Желая наладить стабильное поступление минерального соединения в собственный организм, стоит задуматься о включении в свой рацион видов пищи, в которых фосфора содержится с лихвой.

Чем вреден фосфор для человека

При длительном дефиците фосфора возможно возникновение рахита, пародонтоза и остеопороза. При накоплении в организме чрезмерного количества фосфора происходит ухудшение усваивания кальция и нарушается образование активной формы витамина Д.

Кальций начинает выводиться из костных тканей и откладываться в виде солей в почках, что приводит к образованию камней. Это может вызывать проблемы с печенью, сосудами и кишечником, спровоцировать развитие лейкопении и анемии.

Образоваться избыток фосфора может, если длительное время употреблять в пищу только рыбу, мясо и зерновые продукты. Его основные признаки – онемение мышц и жжение в ладонях.

Для удовлетворения потребностей организма в фосфоре достаточно придерживаться сбалансированного рациона. Дневная норма вещества для взрослого составляет порядка 1500-1700 мг., это 6 ложек тыквенных семечек или 130 гр. сыра.

Соединения фосфора являются очень важными для человеческого организма. Этот макроэлемент отвечает за деятельность нервной и сердечно-сосудистой систем, а также за правильное формирование костных тканей.

Роль фосфора в организме человека

Кроме выше названных функций фосфора, он также регулирует формирование некоторых гормональных элементов, а также принимает участие в метаболизме жиров, углеводов и протеинов. К тому же, он способствует постоянному поддерживанию кислой среды организма. Среди других жизненно необходимых функций фосфора стоит назвать:

• улучшение работы почек;
• регулирование метаболизма;
• образование жизненной энергии для функционирования сердца и всего организма;
• участие в делении клеток;
• укрепление зубов, десен и костей;
• контролирование функционирования нервной системы.

Как и для большинства макроэлементов, распространенными продуктами питания, в которых находится фосфор в большом количестве, являются:

• бобовые и разные крупы;
• орехи и семечки;
• сыр и творог;
• рыба, мозги и печень (говяжьи);
• петрушка и шпинат;
• морковь и ;
• белые сушеные грибы, хлеб и картофель.

Суточная доза фосфора

Важно подчеркнуть, что организм нуждается в этом макроэлементе в соответствии с физиологическими особенностями человека. Если для взрослых такой нормой будет его количество 1-2 г, то он в два раза выше для женщин (до и после родов). Если идет речь о детях и подростках, то его достаточное количество для них достигает 1,5 г.

В случае, если в организме не хватает этого макроэлемента, то у человека наблюдается постоянная слабость, сонливость и полная потеря аппетита, что ведет к физическому истощению организма. Кроме этого, дефицит фосфора провоцирует и нервное истощение в следствии чего у человека нарушается психика. Вследствие недостаточного количества этого микроэлемента миокард меняет свою структуру, что повышает риск инфаркта.

Избыток фосфора в организме человека

Слишком большое количество фосфора может спровоцировать целый ряд проблем и заболеваний, которые практически невозможно полностью вылечить. Речь идет о возникновении недостатка кальция, мочекаменной болезни, различным заболеваниям кожи.

Как усваивается фосфор в человеческом организме

Этот макроэлемент усваивается в желудке и тонком кишечнике при способствовании таких элементов, как калий, магний, железо, а также такими активаторами его усвоения могут быть витамины , и . Кроме этого, для того, чтобы организм лучше усваивал фосфор нужно наличие некоторых ферментов и обязательно белков. Важным для его усвоения является его сочетание с кальцием, что усиливает этот процесс почти в два раза. Что же касается тех веществ, которые, наоборот, тормозят процесс усвоения фосфора, то ними являются алюминий, эстрогены, кортикостероиды, тироксин и андрогены.

Показания для употребления фосфора

Употребление этого макроэлемента чрезвычайно важно для того, чтобы организм мог правильно работать. Он участвует в жизненно необходимых процессах, которые обеспечивают правильную деятельность главных систем организма. Кроме этого, фосфор является главным макроэлементом-источником жизненной энергии человека, без которой он не сможет никак обойтись.

В организме человека содержится огромное разнообразие химических элементов.

Каждый из них выполняет определенные функции.

Фосфор представлен в составе таких минералов, как фосфорит и апатит.

В качестве самостоятельной единицы в природе он не встречается.

Первое официальное упоминание о фосфоре датировано 1669 годом. Элемент был открыт случайно, химиком по имени Хеннинг Бранд. Объектом его изучения была человеческая моча. По мнению ученого, её желтый цвет был обусловлен содержанием золота.

С целью доказать свою гипотезу Хеннинг проводил исследования. Выпаривая и нагревая до определенных температур мочу, химик обнаружил наличие в ней светящегося вещества. Чуть позже было установлено, что это простой элемент, а не компонент химического соединения.

Чтобы понять, для чего нужен этот элемент, необходимо изучить роль фосфора в организме человека, его основные функции и процентное содержание.


Органоген является одной из главных составных частей клетки ДНК . Она осуществляет передачу генетической информации в процессе размножения. Переоценить функцию этой клетки достаточно сложно.

К главным функциям вещества относят :

• Обеспечение сокращения мускулатуры;
• Участие в транспортировки питательных веществ;
• Влияние на рост и крепость костей;
• Активация работы ферментов;
• Участие в передачи импульсов нервным окончаниям.

Практически любой процесс, осуществляющийся в человеческом организме, невозможен без участия фосфора. Он принимает непосредственное участие в соединительных процессах таких элементов, как креатинфосфат и АТФ.

Благодаря его наличию, осуществляется мышечная деятельность . Без его участия сокращение мышц невозможно.

Транспортировка питательных веществ обеспечивает поступление необходимых элементов каждому жизненно важному органу. Нарушение этого процесса приводит к возникновению серьезных заболеваний. В строении костей фосфор участвует совместно с кальцием.

Важно: в организме взрослого человека присутствует до 750 грамм этого элемента. Основная часть сосредоточена в костях и зубах.

Ферменты являются участниками процесса адаптации веществ, поступивших в организм человека. Фосфор активизирует деятельность ферментов , тем самым, ускоряя обменные процессы. Он существенно улучшает усвояемость клетками организма витаминов группы В, D, глюкозы и т.д.

Не менее значимое влияние светящееся вещество оказывает на восприимчивость нервных окончаний .

Дефицит

Симптомы недостатка фосфора в человеческом организме могут быть схожи с признаками нехватки кальция или дефицита магния. При сниженном количестве одного из веществ, следует проверить уровень и других. Приведение здоровья в норму подразумевает комплексный подход.

Суточная доза органогена в организме равняется 1200 мг . Нехватка элемента определяется по ряду признаков. Наиболее полную информацию может дать медицинское обследование.

Внимание: дефицит фосфора в детском возрасте мешает нормальному росту нервных волокон и клеток мозга, что препятствует умственному развитию.

Причины

Установлено, что уменьшение запаса фосфора не происходит беспричинно. Чаще всего данное отклонение отмечается у тучных людей .

Причин дефицита может быть несколько. К ним относят следующее:

• Голодание или строгие диеты;
• Заболевания, сопровождающиеся нарушением обмена веществ;
• Отравления;
• Излишнее употребление сладких газированных напитков;
• Период беременности или грудного вскармливания;
• Переизбыток таких веществ, как кальций, барий, алюминий или магний.

Нередко недостаток фосфора встречается у младенцев, находящихся на искусственном вскармливании . Молоко матери содержит гораздо больше питательных веществ, необходимых для развития малыша. Микроэлементы, входящие в состав смеси не всегда усваиваются должным образом.

Людьми, склонными к проявлению отклонения относят больных сахарным диабетом, любителей спиртных напитков, пациентов, страдающих гормональными нарушениями . Для предотвращения развития неприятных последствий необходимо осуществлять регулярный контроль над уровнем микроэлемента.

На заметку: выведение фосфора из организма частично осуществляется в процессе мочеиспускания.

Симптомы

тносят:

• Болезненные ощущения в костной ткани и мышцах;
• Патологические изменения миокарда;
• Снижение иммунитета;
• Развитие пародонтоза;
• Заболевания психики.

Особенности: человек, страдающий фосфорной недостаточностью, постепенно теряет жизненные силы. У него появляется апатия, возможны депрессивные состояния.

Избыток

Излишнее количество фосфора в организме так же нежелательно, как и его дефицит. Перенасыщение вещества часто возникает у людей, не контролирующих свой повседневный рацион . Переизбыток фосфора в организме у детей, как и избыток других веществ, чреват появлением аллергии.

Для предотвращения отклонения следует контролировать количество и качество употребляемой пищи.

Причины

Некоторое время назад нехватка вещества встречалась гораздо чаще, чем его профицит. Но последние несколько лет, на фоне развития пищевой промышленности, все изменилось. Химические соединения стали использоваться в изготовлении газированных напитков, некоторых сыпучих, а также мясных и молочных продуктов.

Главными причинами перенасыщения фосфором могут выступать следующие моменты:

• Нарушение обмена веществ;
• Излишнее употребление белковой пищи;
• Наличие в рационе большого количества продуктов с добавками;
• Отравление веществом.

Если поступление вещества в организм с пищей может контролироваться человеком, то от процесса отравления никто не застрахован . Особенно это касается людей, чья профессиональная деятельность связана с белым органогеном. Эта разновидность считается ядовитой.

При отравлении возникает общая слабость организма, появляется головная боль и тошнота. Примерно на 3 сутки у подверженного отравлению человека развивается желтуха. Совместно с этим ощущается жжение в области желудка и ротовой полости.

Симптомы

На фоне увеличения количества фосфора в организме развиваются разнообразные заболевания. Обнаружить нарушения можно по присутствию определенных признаков. Среди них выделяют:

• Частые кровотечения;
• Снижение иммунитета;
• Болезни органов ЖКТ;
• Отклонения в работе печени;
• Отложение солей;
• Снижение плотности костей.

Источники для человека

Необходимое количество микроэлемента поступает в организм человека с продуктами питания . Основной источник вещества – белковая пища. К ней можно отнести рыбу, птицу и любые виды мяса.

Большое количество фосфора также можно обнаружить в молочных продуктах, красной икре, орехах, бобовых культурах и некоторых видов круп. Определенное количество элемента содержится в цельнозерновом хлебе.

Баланс с другими микроэлементами и витаминами

Свои функции фосфор выполняет в тандеме с кальцием . Это сочетание элементов активно участвует в процессе распада углеводов. Торможение этого процесса способствует развитию серьезных заболеваний.

Кальций оказывается положительное воздействие на процесс усвояемости микроэлемента. В повседневном рационе необходимо соблюдать баланс в использовании продуктов, богатых этими веществами.

Не менее благоприятно на процесс всасываемости влияют производные жиры от витамина В8 и витамин D3 . Продукты, насыщенные этими компонентами в обязательном порядке должны присутствовать в рационе любого человека.

Контроль над уровнем элемента в организме должен быть разумным. В определенных ситуациях назначается прием соответствующих медикаментов. Любые препараты принимаются по рекомендации специалиста. Самостоятельное лечение может привести к ухудшению ситуации.

Вконтакте

Биохимия - раздел биологии, изучающий химический состав как отдельных клеток, так и всего организма в целом. Известно, что почти 98 % клеточного содержимого включают атомы кислорода, углерода, азота и водорода. Эти химические элементы называются органогенными. 1,8 % приходится на калий, натрий, магний, хлор, фосфор. В организме человека они входят в состав минеральных солей и имеют вид простых или сложных ионов, обеспечивая нормальное протекание реакций обмена веществ. Например, важнейшие соединения клетки, отвечающие за передачу наследственных признаков - нуклеиновые кислоты, - содержат анионы кислотных остатков ортофосфорной кислоты.

В молекулы АТФ, от которых зависит также входят фосфорсодержащие ионы. В данной статье мы приведем примеры, подтверждающие важную роль фосфора в организме человека и его влияние на обмен веществ.

Ковалентные полярные связи и их значение

В основе строения органических веществ, составляющих живую материю, лежит способность их молекул образовывать определенный тип химической связи. Она называется ковалентной полярной и, возникая между атомами неметаллов, обуславливает основные химические характеристики соединений. Биохимия, изучая состав молекул веществ, входящих в клетки растений, грибов, животных, установила их химический состав. Оказалось, что, кроме азота, углерода, кислорода, в них входит и фосфор. В организме человека он не встречается в свободном состоянии, так как является высокотоксичным веществом. Поэтому в живых системах элемент имеет форму анионов мета-, орто- или пирофосфорной кислоты, которые имеют способность к образованию связей с катионами металлов. В каких же веществах клетки они могут встречаться?

Фосфор в составе сложных органических молекул

Белки гормоны, витамины и липиды образуют с фосфорсодержащими сложными ионами комплексные соединения. В организме человека присутствуют сложные соединения - фосфолипиды и фосфопротеиды, входящие в состав молекул биологически активных веществ - ферментов и стероидов. Ковалентные полярные связи в нуклеотидах ДНК и РНК обеспечивают образование фосфодиэфирных связей в цепях нуклеиновых кислот. Для чего нужен фосфор в организме человека и каковы его функции в обмене веществ? Сначала рассмотрим этот вопрос на клеточном уровне организации.

Место фосфора в элементном составе клетки

По содержанию в цитоплазме и органеллах (0,2-1 %), неметалл находится на четвертом месте после органогенных элементов. Наиболее насыщены соединениями фосфора клетки опорно-двигательной системы - остеоциты, вещество зубной ткани - дентин. Велико их содержание в нейронах и нейроглии, из которых состоит нервная система. Атомы фосфора содержатся в мембранных протеинах, нуклеиновых кислотах и энергоемких веществах - аденозинтрифосфорной кислоте АТФ и в восстановленной форме никотинамиддинуклеотидфосфата - НАДФ×Н 2 . Как видим, в организме человека фосфор содержится во всех жизненно значимых структурах: клетках, тканях, физиологических системах.

Известно, что уровень гомеостаза клетки, являющейся открытой биологической системой, зависит от концентрации различных ионов в гиалоплазме и межклеточной жидкости. Какова же функция фосфора в поддержании постоянства внутренней среды организма человека?

Буферная система

Благодаря свойству полупроницаемости через наружную мембрану в клетку постоянно поступают различные вещества, высокая концентрация которых может отрицательно сказаться на ее жизнедеятельности. Чтобы нейтрализовать избыток токсичных ионов, цитоплазма, вместе с катионами натрия, калия, кальция, содержит кислотные остатки карбонатной, сульфитной и фосфорной кислот. Они способны вступать в реакции с избытком ионов, попавших в клетку, и контролировать постоянство внутриклеточного содержимого. Буферная система, кроме ионов слабых кислот, обязательно включает анионы НРО 4 2- и Н 2 РО 4 - , содержащие фосфор. В организме человека он в составе буферной системы обеспечивает физиологически нормальное протекание реакций обмена веществ на клеточном уровне.

Окислительное фосфорилирование

Расщепление органических соединений в клетке носит название аэробного дыхания. Место его проведения - митохондрии. На внутренних складках - кристах органелл - расположены комплексы ферментов. Например, система АТФ-аза содержит молекулы- переносчики электронов. Благодаря реакциям, катализируемым с помощью ферментов, из АДФ и свободных молекул фосфорной кислоты синтезируется АТФ - универсальное энергетическое вещество клеток, расходуемое на их размножение, рост, движение. Его образование можно представить в виде упрощенной схемы реакции: АДФ + Ф = АТФ. Затем молекулы аденозинтрифосфорной кислоты аккумулируются в цитоплазме. Они служат источником энергии для совершения механической работы, например, в мышечной системе и в реакциях пластического обмена. Следовательно, фосфор в организме человека играет ведущую роль в процессах обмена энергии.

Фосфодиэфирные связи молекул наследственности

Высокое содержание атомарного фосфора регистрируется в клеточном ядре, так как элемент входит в состав нуклеиновых кислот. Открытые еще в 19 веке швейцарским ученым Ф. Мишером, они представляют собой биополимеры и состоят из мономеров - нуклеотидов. Фосфор присутствует как в самих пуриновых и пиримидиновых основаниях, так и в связях, формирующих цепи РНК и суперспираль нуклеиновых кислот способны образовывать полимерные структуры благодаря возникновению ковалентных связей между пентозой и остатками фосфорной кислоты рядом лежащих нуклеотидов. Они называются фосфодиэфирными. Деструкция молекул ДНК и РНК, возникающая в клетках человека под воздействием жесткого гамма-излучения или вследствие отравления токсичными веществами, происходит по причине разрыва фосфодиэфирных связей. Она приводит клетки к гибели.

Биологические мембраны

Структуры, ограничивающие внутреннее содержимое клетки, также имеют в своем составе фосфор. В организме человека до 40 % сухой массы тела приходится на соединения, содержащие фосфолипиды и фосфопротеиды. Они являются главными компонентами мембранного слоя, в котором присутствуют еще и такие вещества, как белки и углеводы. Высокое содержание фосфора характерно для оболочек нейроцитов и их отростков - дендритов и аксона. Фосфолипиды придают мембранам пластичности, а благодаря наличию молекул холестерина еще и прочности. Они также играют роль вторичных посредников - сигнальных молекул, являющихся активаторами эффекторных белков, участвующих в проведении нервного импульса.

Паращитовидные железы и их роль в обмене фосфора

Похожие на горошины, лежащие на обеих долях щитовидной железы и имеющие вес по 0,5-0,8 г каждая, секретируют паратгормон. Он регулирует обмен таких элементов, как кальций и фосфор, в организме человека. Функции их заключаются в воздействии на остеоциты и остеобласты - клетки костной системы, которые под влиянием гормона начинают выделять соли фосфорной кислоты во внеклеточную жидкость. При гиперфункции паращитовидных желез кости человека теряют прочность, размягчаются и разрушаются, содержание фосфора в них резко падает. В это время повышается риск переломов позвоночника, костей таза и бедра, угрожающих жизни больного. Одновременно возрастает количество кальция. Это приводит к гиперкальциемии с симптомами поражения периферических нервов и падения тонуса скелетных мышц. Паратгормон действует и на почки, уменьшая реабсорбцию солей фосфора из первичной мочи. Повышение содержания фосфатов в тканях почек служит причиной гиперфосфатурии и образования камней.

Минеральный состав костной ткани

Твердость, прочность и эластичность опорной системы зависит от химического состава клеток костной ткани. Остеоциты содержат как органические соединения, например белок оссеин, так и неорганические вещества, содержащие фосфорнокислые соли кальция и магния. С возрастом у человека количество минеральных компонентов, таких как гидроксилапатиты, в остеоцитах и остеобластах возрастает. Аномальная минерализация костной ткани, накопление солей кальция и избыток фосфора в организме человека приводят к потере эластичности и прочности всех отделов скелета, поэтому пожилые люди чаще подвергаются опасности травм и переломов.

Превращение соединений фосфора в организме человека

Самая крупная пищеварительная железа в организме человека - печень - играет ведущую роль в реакциях обмена и витамин Д также влияют на эти процессы. Суточная потребность элемента для взрослых составляет 1,0-2, 0 грамма, для детей и подростков - до 2,5 г. Фосфор в виде легко усваиваемых солей, а также в комплексах с белками и углеводами поступает в человеческий организм с пищей.

Насыщены им семена подсолнечника, тыквы, конопли. В продуктах животного происхождения фосфора много в куриной печени, говядине, твердых сортах сыра, рыбе. Избыток фосфора в организме может возникнуть вследствие нарушения реабсорбционной функции почек, неправильного применения витаминов, недостатка кальция в продуктах питания. Негативное влияние фосфора на организм человека проявляется прежде всего в поражении сердечно-сосудистой системы, почек и костного аппарата и может свидетельствовать о серьезных нарушениях обмена веществ.