Железо (в организме)

Желе́зо (в организме), химический элемент, который в организме 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 (гем) железо присутствует в гемоглобинах, миоглобине, цитохромах, пероксидазах, каталазе и др. В негемовой форме оно входит в состав некоторых флавиновых ферментов (флавопротеинов), ферредоксина и других белков. Железо – важный компонент дыхательной и фотосинтетических электронно-транспортных цепей, необходимо для синтеза хлорофилла растений. Ионы Fe²⁺ могут инициировать свободнорадикальные процессы, в том числе перекисное 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 углекислого газа (CO₂ ).

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 % железа связано с белком ферритином и депонируется главным образом в печени, а также в селезёнке, костном мозге и слизистой кишечника (т. н. 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 ⁵² Fe, ⁵⁵ Fe и ⁵⁹ Fe применяют при медико-биологических исследованиях и диагностике заболеваний крови (анемии, лейкозы, полицитемия и др.).