Темирдин адам омириндеги манызы

Наиболее богаты железом продукты животного происхождения: говядина, баранина, свинина, печень, в меньшей степени рыба, куриное мясо и яйца. Из мясной пищи усваивается до 20 % железа, тогда как из растительной — только до 6 %. Все это, кстати сказать, стоит иметь в виду тем, кто хочет стать вегетарианцем

В условиях обычного умеренного климата здоровому человеку требуется в продуктах питания 10—15 мг железа в день. Этого количества вполне достаточно, чтобы покрыть его потери из организма. В нашем теле содержится от 2 до 5 г железа, в зависимости от уровня гемоглобина, веса, пола и возраста. Особенно много его в гемоглобине крови — две трети всего количества, содержащегося в организме; остальное запасено во внутренних органах, главным образом в печени.

Железо, поступающее  с пищей, усваивается в кишечнике  и переносится в кровеносные сосуды, где захватывается особым транспортным белком. Этот белок впервые был обнаружен еще в 1920 году в сыворотке крови. Но существовавшие в то время методы анализа не позволили точно определить его строение. Лишь в 1945 году шведские ученые К- Холмберг и К.-Б. Лаурелл детально исследовали этот железосодержащий белок, установили его природу и дали ему название «трансферрин».

Интересно, что  сходный белок был выделен  также в 1939 году из молока и получил  название «лактоферрин». Молекулярные массы этих белков примерно одинаковы и составляют около 80 тыс. Они способны связывать 2 атома железа, придающих им характерную красноватую окраску. Лактоферрин затем был обнаружен в слезах, желчи и других жидкостях организма. Собственно говоря, транспортные белки выполняют сходную функцию с гемоглобином, только они переносят не кислород, а железо, причем трехвалентное. Оно транспортируется главным образом в костный мозг, небольшая часть поступает в печень и селезенку, где хранится как запасной фонд; незначительное количество идет на образования миоглоби-на и некоторых ферментов тканевого дыхания. Основные органы, в которых происходит обмен железа, это костный мозг, печень и тонкий кишечник, где имеются специальные рецепторы, служащие для приема трансферрина.

В костном мозге происходит образование гемоглобина и эритроцитов, продолжительность существования которых составляет около 4 месяцев. По прошествии этого времени гемоглобин разрушается, распадаясь на гем и глобин. Дальше превращения этих веществ идут различными путями. Глобин гидролизуется до аминокислот, а гем в печени превращается в желчные пигменты — в зеленый биливердин, который восстанавливается до билирубина, имеющего желто-оранжевый или коричневый цвет. Лишь незначительная часть этих пигментов попадает снова в кровь, в основном же они выводятся из организма. При заболеваниях печени, таких, как желтуха, в кровь попадает избыточное количество билирубина, который и придает характерную желтую окраску коже и белкам глаз.

Мы говорили выше о том, что некоторая часть  железа в организме хранится про запас. В нормальных условиях такое запасное железо входит в состав красно-коричневого водорастворимого белка ферритина, который широко распространен в растительном и животном мире. Он обнаружен у позвоночных, беспозвоночных, в цветах и даже в грибах. Это говорит о его универсальной роли и о древнем эволюционном происхождении. Впервые ферритин был выделен Ф. Лауфбергером в 1937 году из селезенки лошади. Несколько позднее была установлена его роль как соединения, накапливающего железо в организме. Молекулы ферритина представляют собой агрегаты железа в виде комплексных соединений, окруженных белком апоферри-тнном с молекулярной массой 480 тыс. Такой комплекс может содержать до 4,5 тыс. атомов железа. Если трансферрин сходен по своему значению с гемоглобином, то ферритин в этом отношении похож на миоглобин.

Итак, основное количество железа циркулирует в  нашем организме, часть накапливается  в ферритине, а совсем уж незначительное количество оседает в виде нерастворимых  гранул белка гемосидерина. В ферритине и гемосидерине железо может храниться долго — до тех пор, пока оно срочно не потребуется организму, например при потере крови. Тогда запасное железо используется для синтеза гемоглобина. Каким образом оно извлекается из запасных белков, пока точно не установлено. Как не установлен, по всей вероятности, еще целый ряд веществ, так или иначе связанных с железом нашего организма.

До сих пор  речь шла о железе, комплексно связанном  с белками, о наиболее изученных  формах его присутствия в организме. Однако в животных тканях железо находится и в совершенно особом состоянии, в виде соединения с ДНК, имеющего самое прямое отношение к тайнам тайн наследственных механизмов.

Итак, ДНК —  дезоксирибонуклеиновая кислота. Открытие структуры ее молекулы было, пожалуй, самым сенсационным событием в биологии нашего времени. Еще бы, после этого стало ясно, как передается генетическая информация, от которой зависит строго определенный синтез белков организма. И здесь, как и в молекуле гемоглобина, достаточно одной «опечатки», чтобы произошел генетический сбой и клетки начали бы воспроизводить дефектные белки. Так вот, сейчас установлено, что репликация — удвоение ДНК, точнее ее копирование, зависит от ионов двухвалентных металлов, из которых важнейшая роль принадлежит все тому же железу.

Молекула ДНК, как известно, состоит из двух закрученных  спиралей, соединенных определенными  основаниями. Каждая цепь этой двойной  спирали содержит образец генетического  кода. При делении клеток двойная  спираль Материнской ДНК как бы расплетается таким образом, что образуются две дочерние ДНК, в точности соответствующие материнской. Так из поколения в поколение передаются наследственные признаки и специфические формы обмена веществ. Механизм репликации молекул ДНК в клетках еще не совсем понятен, однако известно, что 'он катализируется особыми ферментами, которые связываются с ионом металла, регулирующим определенную последовательность аминокислот при синтезе белков. Функции металлов в механизме наследственной информации многообразны. Не только репликация ДНК, но и, пожалуй, каждый этап передачи генетического кода, обеспечивающий синтез белков, так или иначе управляется ионами металлов.

Еще лет 20 назад  украинские ученые из Института геронтологии Академии медицинских наук СССР доказали, что в нуклеиновых кислотах и, в частности, в ДНК содержится заметное количество связанного железа, которое увеличивает стабильность спиральной структуры ДНК, или, иными словами, препятствует ее репликации. Следовательно, можно говорить о том, что железо тормозит скорость передачи наследственной информации. Было также установлено, что старение организма сопровождается увеличением количества железа в ДНК. Но чем интенсивней делятся клетки, тем меньше в них железа. Вот в каком количестве этот металл был обнаружен в молекуле ДНК с массой 6 млн.: минимум 1—2 атома и максимально 30—40 атомов. Предполагают, что железо взаимодействует практически со всеми компонентами этой молекулы, но как и на каких стадиях — пока неизвестно.

Несколько позже  киевскими учеными был обнаружен интересный факт: под действием аскорбиновой кислоты — витамина С трехвалентное железо ДНК переходит в двухвалентное, которое уже не мешает репликации. Так что же, если не хочешь стареть, принимай витамин С? Возможно. Конечно, вечной молодости при этом гарантировать нельзя, но всякий знает, что витамины вообще, и аскорбинка в частности, совершенно необходимы нашему организму, правда, в разумных дозах. Ибо, как утверждали еще древние: все хорошо в меру.

Надо сказать, что влияние металлов на процесс старения сейчас все больше и больше волнует ученых. Интересные исследования по этому вопросу проводят сотрудники сектора геронтологии Академии наук БССР в Минске. Они также предполагают, что атомы некоторых металлов соединяются с нуклеиновыми  кислотами,  как это имеет место с железом, и вносят путаницу в генетический код. Возможно, что металлы как бы сшивают белковые молекулы в крупные агрегаты, выбывающие из «игры жизни» — белкового обмена и оседающие балластом в клетках организма. Такие вредные атомы металлов можно, оказывается, вывести из организма при помощи особых веществ — комплексонов, которые образуют с металлами устойчивые связи. .

Сегодня в технике  используют все больше и больше заменителей  железа, и оно теряет свое значение как основной конструкционный материал цивилизации.

А как с 4 г  железа в нашем организме, сможем ли мы когда-нибудь заменить их более  эффективными веществами?

В истории человеческой цивилизаций огромную роль сыграло  железо. До сих пор оно является самым распространенным материалом.

В отличие от золота, серебра и меди, которые  встречаются в самородном состоянии  и поэтому первыми из всех металлов начали использоваться человеком, железо в чистом виде почти не встречается. Оно соединяется с кислородом воздуха и превращается в оксид — железную руду. И. только когда человек научился получать железо в большом количестве из руды, оно получило широкое распространение. Недаром возникло название «железный век», который продолжается до сих пор.

Чистое железо — светлый, мягкий металл. Но железо используется человеком не в чистом виде, а только в виде сплавов, т. е. в соединении с другими химическими элементами. Одни элементы присутствуют в железной руде и прямо при выплавке железа переходят в него. Другие элементы вводят в железо специально, чтобы придать ему те или иные свойства (см. Легирование). Даже небольшие примеси некоторых химических элементов меняют свойства железа—делают его прочным, твердым, помогают успешно противостоять высоким температурам и воздействию кислот.   

Непременный компонент железных сплавов — углерод. Если углерода мало, не более 0,04%, то сплав сохраняет природные физические свойства железа — он мягкий, пластичный, легко изменяет форму под давлением. Он так и называется — железо или техническое железо. Чем больше углерода, тем металл делается более твердым и менее пластичным. Однако пока количество углерода не превышает 2%, сплав можно ковать, штамповать. Это с т а л ь. Из нее сделано большинство тех предметов, которые мы называем железными. А если углерода больше 2%, сплав называют чугуном. Он твердый и хрупкий. Его нельзя ковать: он ломается под ударами, а можно только отливать в форму. Хотя один из видов чугуна и называется «ковкий чугун», он практически ковке не подвергается. Зато обладает высокой, по сравнению с другими видами чугуна, пластичностью. Отливки из ковкого чугуна широко применяются в различных отраслях промышленности.

Примеси, попадающие в железо из руды, по разному изменяют его свойства. Одни из них — кремний, марганец — полезны, поскольку увеличивают прочность и пластичность сплава. Другие — сера, фосфор, мышьяк — вредны, так как делают сплав ломким.

Производство  стали в мире постоянно растет. Несмотря на то что в последнее  время широко применяют и другие металлы — алюминий, титан, магний — и сплавы на их основе, доля железа в мировом производстве всех металлов очень высока — около 95%.

Железо —  самый дешевый металл. К тому же стальной прокат обладает большей удельной прочностью, отнесенной к стоимости  единицы объема, чем прокат из любого другого металла. Это и обеспечило стальному прокату широчайшее распространение. Он является главным исходным материалом в машиностроении и других отраслях промышленности. Именно поэтому в прокат перерабатывается 80—85% всей выплавленной Стали.

Количество стали  на душу населения — один из важнейших показателей промышленного развития страны. В дореволюционной России на душу населения приходилось меньше 30 кг стали в год. А в СССР в 1978 г. количество выплавленной стали на душу населения составляло уже 600 кг.

Загадка древнего железа   
 

Одна из самых  любопытных достопримечательностей индийской  столицы — знаменитая колонна, стоящая  во дворе мечети Кувватуль-Ислам. Вот  что. писал о ней в своей  книге «Открытие Индии» Джавахарлал  Неру: «Древняя Индия добилась, очевидно, больших успехов в обработке железа. Близ Дели высится огромная железная колонна, ставящая в тупик современных ученых, которые не могут определить способ ее изготовления, предохранившей железо от окисления и других атмосферных явлений».   

Колонна была воздвигнута в начале V века в честь могущественного царя Чандрагупты II. Первоначально ее установили на востоке страны перед одним из храмов, а в середине XI века царь Апаш Пола перевез ее в Дели. С тех нор и стоит она рядом с высоким минаретом Кутб-Минар, привлекая тысячи туристов и паломников из разных стран. По народному поверью, у того", кто прислонится к колонне спиной и сведет за ней руки, исполнится заветное желание. С, давних времен стекались к ней толпы богомольцев, желавших получить свою толику счастья. Но стал ли кто-нибудь из них счастливым?...  

Весит колонна около 6,5 тонны. Ее высота более 7 метров, диаметр  от 42 сантиметров у основания  и примерно до 30 сантиметров у  верха. Изготовлена она из почти  чистого железа (99,72%), чем многие и пытаются объяснить ее удивительное долголетие: ведь за прошедшие полтора тысячелетия железо могло бы превратиться в ржавую труху.  

Как же смогли древние  металлурги изготовить эту чудесную колонну, перед которой бессильно  время?

Впрочем, некоторые  писатели-фантасты склонны считать, что она создана на другой планете, а завез ее к нам на Землю экипаж космического звездолета в качестве дара земным собратьям по разуму. Вряд ли эта версия имеет право на жизнь, если даже допустить, что космические гости посещали нашу планету и им очень хотелось оставить нам что-либо на память, то они предпочли бы хотя бы из экономических соображений транспортировать по просторам Вселенной не многотонную колонну, а какой-нибудь более легкий и изящный сувенир.  

Другая версия гласит, что колонна выкована хоть и на Земле, но тем не менее из небесного пришельца — железного метеорита, а метеоритное железо, как известно, практически не коррозирует в обычных условиях. Но в таком случае в металле должен был бы в заметных количествах присутствовать никель — непременный спутник железа в метеоритном веществе. К тому же ученые выяснили уже, что колонна изготовлена из отдельных крупных железных криц, плотно сваренных друг с другом в кузнечном горне.