چرا انسان زنگ نمی زند؟

[azarafrooz 14,221]

این پرسش که چرا انسان زنگ نمی‌زند؟ پیش ازتوجه به آنکه هر روز بطور متوسط یک درصد گلبولهای قرمز در بدن انسان ازبین می‌رود و با گلبولهای جدید جانشین می‌شود، بی‌معنی به نظر می‌رسد.هموگلوبین موجود در گلبولهای قرمز شامل 30 میلی‌‌گرم (Fe(IIIاست که در آب نامحلول است. اگر بدن انسان ترتیب به‌خصوصی برای دفع این آهننامحلول نداشته باشد، احتیاج به مقدار بسیار زیادی ، حدود 10 تریلیون لیتر، آب در روز خواهد داشت، تا از مسدود شدن کلیه‌ها با زنگ آهن جلوگیری کند.

فریتین

به خاطر فعالیت پروتئینی مرسوم به فریتین ،انسانها احتیاج به نوشیدن این حجم عظیم از آب در روز را ندارند. فریتین درگیاهان و جانوران وجود دارد و در بعضی از باکتریها نیز یافت می‌شود.احتمالا از نخستین روزهای حیات در زمین که موجودات زنده شروع به افزودناکسیژن به اتمسفر کردند، وجود داشته است.

نقش فریتین

محلول‌ترین شکل آهن ، (Fe(II است، اما این شکل با اکسیژن موجود در خون و سایر مایعات زیست شناختی به سرعت به (Fe(III اکسید می‌شود. بطور معمول یونهای (Fe(III توده‌های عظیمی شبیه به زنگار را در خون ایجاد خواهند کرد، ولی فریتین با ایجاد یک پوشش محافظ اطراف یونهای (Fe(III آنها را پایدار خواهد کرد. یونهای (Fe(II ابتدا در خون به قسمت خارجی ، که پوسته‌ای از پروتئین ، شامل 24 اسید آمینه است، متصل شده و در این قسمت به (Fe(III اکسید می‌شوند.

 

وقتی یونهای (Fe(IIIبا اکسیژن ترکیب می‌شوند که توده‌ها را بوجود آورند، به قسمت میانی پوششپروتئینی و سپس به هسته پروتئینی انتقال می‌یابند. این هسته قادر است بیشاز 4000 اتم آهن را در خود نگه دارد. بنابراین پروتئین شامل فریتین کمپلکسآهن به صورت محلول باقی می‌ماند.

نحوه ورود آهن به پروتئین

در پژوهش‌های اولیه نشان داده شده است کهپوسته خارجی پروتئین به شکل کره بزرگ توخالی است که کانال‌های زیادی به آنوارد شده است. تصور می‌رود که یونهای (Fe(II ازطریق این کانال‌ها به هسته پروتئین می‌رسند. نتایج همچنین نشان داده استکه مقدار فریتین تولید شده از طریق سلولهای بدن توسط غلظت آهن در سلولهاتعیین می‌شود. همچنین تصور بر این است که آهن بطور غیرمستقیم با بخشهایژنتیکی سلول برخورد می‌کند و موجب می‌شود ژنهای تولیدکننده پروتئین ، فعالیا غیرفعال شوند.

شکل فریتین

سلولهای بخشهای مختلف بدن اشکال متنوعی ازفریتین می‌سازند. مثلا ترکیب اسید آمینه فریتینی که در سلولهای جگر ساختهمی‌شود، مقدار کمی با فریتین گلبولهای قرمز خون تفاوت دارد. علت اینتفاوتها هنوز ناشناخته است ولی تصور می‌شود، مربوط به این باشد که سرعتوارد شدن آهن به فریتین گلبولهای خون بیشتر از فریتین سلولهای جگر است.