Железо в организмах

ЖЕЛЕЗО в организмах, находится в основном в связанной с белками форме. Участие железа в биохимических процессах в большинстве случаев обусловлено его способностью легко переходить из окисленной формы (Fe³⁺) в восстановленную (Fe²⁺) и обратно. В комплексе с порфиринами (смотри Гем) железо присутствует в гемоглобинах, миоглобине, цитохромах, пероксидазах, каталазе и др. В негемовой форме оно входит в состав некоторых флавиновых ферментов, ферредоксина и других белков. Железо - важный компонент дыхательной (смотри Окисление биологическое) и фотосинтетической электронно-транспортных цепей, необходимо для синтеза хлорофилла растений. Ионы Fe²⁺ могут инициировать свободно-радикальные процессы, в том числе пероксидное окисление липидов (универсальный механизм повреждения биологических мембран). Железо входит в состав белков нитрогеназного комплекса азотфиксирующих бактерий. Железобактерии концентрируют Fe³⁺ на поверхности своих клеток; некоторые из них используют энергию окисления Fe²⁺ для автотрофной ассимиляции СО₂.

В растения железо поступает из почвы, причём наиболее доступно оно в кислых почвах (находится в форме раствора); при высокой щёлочности почвы (pH > 8) железо переходит в нерастворимое состояние. Дефицит железа может вызывать хлороз растений, задержку их роста и т.д. В организм животных и человека железо попадает главным образом с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, шпинат, свёкла); в норме суточная потребность человека в железе составляет до 15 мг у взрослых и 7-10 мг у детей. В плазме крови железо (не более 0,1%) находится в комплексе с белками трансферринами, переносящими его к различным тканям и органам. До 70% железа приходится на гемоглобин, 5-10% - на миоглобин, около 20-25% железо связано с белком ферритином и депонируется главным образом в печени, а также в селезёнке, костном мозге и слизистой кишечника (так называемое резервное железо); около 1% связано с дыхательными ферментами клеток. Дефицит железа в организме может приводить к развитию железодефицитной анемии. Избыточное потребление железа также вредно; в частности, оно усиливает повреждающее действие ишемии и алкогольной интоксикации. Радионуклиды железа (52Fe, 55Fe и 59Fe) применяют при медико-биологических исследованиях и диагностике заболеваний крови (анемии, лейкозы, полицитемия и др.).

Лит.: Граник С. Обмен железа у животных и растений // Микроэлементы. М., 1962; Основы биохимии. М., 1981. Т. 1-3; Lehninger А. L., Nelson D. L., Cox М. М. Principles of biochemistry. 2nd ed. N. Y., 1993.