אבץ בביולוגיה
אבץ הוא יסוד קורט חיוני לבני אדם [1][2][3] ובעלי חיים אחרים, [4] לצמחים[5] ולמיקרואורגניזמים . [6] אבץ נדרש לתפקוד של למעלה מ-300 אנזימים ו-1000 גורמי שעתוק,[3] והוא מאוחסן ומועבר במטלותיוניינים .[7] [8] זהו יסוד הקורט המתכתי השני בשכיחותו בבני אדם אחרי הברזל והמתכת היחידה המופיעה בכל מחלקות האנזים .[5][3]
בחלבונים, יוני אבץ מתואמים לעיתים קרובות לשרשראות הצדדיות של חומצות אמינו של חומצה אספרטית, חומצה גלוטמית, ציסטאין והיסטידין .
גוף האדם מכיל בערך 2–4 גרמים של אבץ[9] המופצים בכל הרקמות השונות. רוב האבץ נמצא במוח, בשרירים, בעצמות, בכליות ובכבד, עם הריכוזים הגבוהים ביותר בערמונית ובחלקי העין. [10] הזרע עשיר במיוחד באבץ, גורם מפתח בתפקוד בלוטת הערמונית וצמיחת איברי הרבייה .[11]
הומאוסטזיס אבץ של הגוף נשלט בעיקר על ידי המעי, כאשר הגנים ZIP4 ובמיוחד TRPM7 נקשרו לספיגת אבץ במעיים החיונית להישרדות לאחר לידה. [12] [13]
בבני אדם, התפקידים הביולוגיים של האבץ הינם רחבים מאוד.[14][2] אבץ מקיים אינטראקציה עם "מגוון רחב של ליגנדים אורגניים",[14] ויש לו תפקידים במטבוליזם של RNA ו-DNA, העברת אותות וביטוי גנים. סקירה משנת 2015 הראתה שכ-10% מהחלבונים האנושיים (~3000) קושרים אבץ,[15] בנוסף למאות נוספים שמעבירים ומעבירים אבץ; מחקר דומה בסיליקו בצמח Arabidopsis thaliana מצא 2367 חלבונים הקשורים לאבץ.[5]
במוח, אבץ מאוחסן בשלפוחיות סינפטיות ספציפיות על ידי נוירונים גלוטמטריים ויכול לווסת את ההתרגשות העצבית.[2][3][16] הוא ממלא תפקיד מפתח בפלסטיות סינפטית וכך בלמידה.[2] [17] הומאוסטזיס של אבץ ממלא גם תפקיד קריטי בוויסות התפקודי של מערכת העצבים המרכזית .[2][16][3] L-ו-D-היסטידין מקלים על ספיגת האבץ במוח. [18] SLC30A3 הוא מוביל האבץ העיקרי המעורב בהומאוסטזיס של אבץ מוחי.[2]
אנזימים[עריכה]
אבץ הוא חומצת לואיס יעילה, מה שהופך אותו לסוכן קטליטי שימושי בהידרוקסילציה ובתגובות אנזימטיות אחרות.[19] למתכת יש גם גיאומטריית קואורדינציה גמישה, המאפשרת לחלבונים המשתמשים בה לשנות קונפורמציות במהירות כדי לבצע תגובות ביולוגיות. [20] שתי דוגמאות לאנזימים המכילים אבץ הן פחמן אנהידאז ו- carboxypeptidase, החיוניים לתהליכים של פחמן דו-חמצני ( תבנית:Chem/link</br> תבנית:Chem/link ) ויסות ועיכול של חלבונים, בהתאמה.[21]
בדם של בעלי חוליות, פחמן אנהידראז הופך תבנית:Chem/link</br> תבנית:Chem/link לביקרבונט ואותו אנזים הופך את הביקרבונט בחזרה ל תבנית:Chem/link</br> תבנית:Chem/link לנשיפה דרך הריאות. [22] ללא אנזים זה, המרה זו הייתה מתרחשת בקצב איטי של פי מיליון בערך[23] ב- pH בדם תקין של 7 או שתדרוש pH של 10 או יותר.[24] ה-β-carbonic anhydrase הלא קשור נדרש בצמחים ליצירת עלים, סינתזה של חומצה אינדול אצטית (אוקסין) ותסיסה אלכוהולית . [25]
האנזים Carboxypeptidase מבקע קישורים פפטידים במהלך עיכול של חלבונים. נוצר קשר קוולנטי קואורדינאטי בין הפפטיד הטרמינל לקבוצת C=O המחוברת לאבץ, מה שנותן לפחמן מטען חיובי. זה עוזר ליצור כיס הידרופובי על האנזים ליד האבץ, המושך את החלק הלא קוטבי של החלבון שמתעכל.[21]
חלבונים אחרים[עריכה]
אבץ ממלא תפקיד מבני מרכזי באצבעות אבץ, פיתולים ואשכולות.[26] אצבעות אבץ יוצרות חלקים מגורמי שעתוק מסוימים, שהם חלבונים המזהים רצפי בסיס DNA במהלך השכפול והתעתוק של ה-DNA . כל אחד מהתשעה או עשר תבנית:Chem/link</br> יונים באצבע אבץ מסייעים בשמירה על מבנה האצבע על ידי קישור קואורדיניאלי לארבע חומצות אמינו בגורם השעתוק.[23]
בפלזמה בדם, אבץ נקשר ומועבר על ידי אלבומין (60%, זיקה נמוכה) וטרנספרין (10%).[9] מכיוון שטרנספרין גם מעביר ברזל, עודף ברזל מפחית את ספיגת האבץ, ולהפך. אנטגוניזם דומה קיים עם נחושת.[27] ריכוז האבץ בפלסמת הדם נשאר קבוע יחסית ללא קשר לצריכת האבץ.[19] תאים בבלוטת הרוק, הערמונית, המערכת החיסונית והמעי משתמשים באותות אבץ כדי לתקשר עם תאים אחרים. [28]
אבץ עשוי להיות מוחזק במאגרי מתכתיוניאין בתוך מיקרואורגניזמים או במעיים או בכבד של בעלי חיים.[29] מטלוטיונאין בתאי המעי מסוגל להתאים את ספיגת האבץ ב-15-40%.[30] עם זאת, צריכת אבץ לא מספקת או מוגזמת עלולה להזיק; עודף אבץ פוגע במיוחד בספיגת הנחושת מכיוון שמטלותיוניאין סופג את שתי המתכות.[31]
טרנספורטר הדופמין האנושי מכיל אתר קשירת אבץ חוץ-תאי בעל זיקה גבוהה, אשר, עם קשירת אבץ, מעכב ספיגה חוזרת של דופמין ומגביר את פליטת הדופמין המושרה על ידי אמפטמין בניסוי מבחנה .[32][33][34] טרנספורטר הסרוטונין האנושי והטרנספורטר הנוראפינפרין אינם מכילים אתרי קשירה לאבץ.[34]
תְזוּנָה[עריכה]
המלצות תזונתיות[עריכה]
המכון האמריקאי לרפואה (IOM) עדכן את הדרישות הממוצעות (EARs) ואת הקצבאות התזונתיות המומלצות (RDA) עבור אבץ בשנת 2001. ערכי הדרישות הממוצעות הנוכחיים עבור אבץ לנשים וגברים מגיל 14 ומעלה הם 6.8 ו-9.4 מ"ג ליום, בהתאמה. ערכי הקצבאות התזונתיות המומלצות הם 8 ו-11 מ"ג ליום. ערכי הקצבאות התזונתיות המומלצות גבוהים מערכי הדרישות הממוצעות כדי לזהות כמויות שיכסו אנשים עם דרישות גבוהות מהממוצע. הקצבה התזנותית המומלצת עבור נשים בהריון היא 11 מ"ג ליום.
צריכה תזונתית[עריכה]
מוצרים מהחי כגון בשר, דגים, עופות, ביצים ומוצרי חלב מכילים אבץ. ריכוז האבץ בצמחים משתנה בהתאם לרמת האדמה. עם כמות מספקיה של אבץ באדמה, צמחי המזון המכילים הכי הרבה אבץ הם חיטה (נבט וסובין) וזרעים שונים, כולל שומשום, פרג, אספסת, סלרי וחרדל .[35] אבץ נמצא גם בשעועית, אגוזים, שקדים, דגנים מלאים, גרעיני דלעת, גרעיני חמניות ודומדמניות שחורות .[36]
מקורות נוספים כוללים מזון מועשר ותוספי תזונה בצורות שונות. סקירה משנת 1998 הגיעה למסקנה כי תחמוצת אבץ, אחד התוספים הנפוצים ביותר בארצות הברית, ואבץ קרבונט כמעט בלתי מסיסים ונספגים בצורה גרועה בגוף.[37] סקירה זו ציטטה מחקרים שמצאו ריכוזי אבץ בפלזמה נמוכים יותר בנבדקים שצרכו תחמוצת אבץ ואבץ פחמתי מאשר באלה שנטלו אבץ אצטט ומלחי סולפט.[37] לחיזוק, לעומת זאת, סקירה משנת 2003 המליצה על דגנים (המכילים תחמוצת אבץ) כמקור זול ויציב הנספג בקלות כמו הצורות היקרות יותר. [38] מחקר משנת 2005 מצא כי תרכובות שונות של אבץ, כולל תחמוצת וסולפט, לא הראו הבדלים מובהקים סטטיסטית בספיגה כאשר הוסיפו כחומרי חיזוק לטורטיות תירס. [39]
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה[עריכה]
שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.
- שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
קטגוריה:אבץ קטגוריה:פיזיולוגיה קטגוריה:תזונה קטגוריה:דפים עם תרגומים שלא נסקרו
הערות שוליים[עריכה]
שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת. שגיאת ציטוט: תג
<ref>בלתי־תקין; השם "Zinc - brain disorders 2015 review" הוגדר כמה פעמים עם תוכן שונה שגיאת ציטוט: תג<ref>בלתי־תקין; השם "Zinc - brain disorders 2015 review" הוגדר כמה פעמים עם תוכן שונה - ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת. שגיאת ציטוט: תג
<ref>בלתי־תקין; השם "Zinc & sleep 2017 review" הוגדר כמה פעמים עם תוכן שונה - ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 5.0 5.1 5.2 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת. שגיאת ציטוט: תג
<ref>בלתי־תקין; השם "Broadley2007" הוגדר כמה פעמים עם תוכן שונה - ↑ Zinc's role in microorganisms is particularly reviewed in: שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Cotton et al. 1999, pp. 625–629
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 9.0 9.1 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת. שגיאת ציטוט: תג
<ref>בלתי־תקין; השם "Rink2000" הוגדר כמה פעמים עם תוכן שונה - ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 14.0 14.1 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 16.0 16.1 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 19.0 19.1 שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת. שגיאת ציטוט: תג
<ref>בלתי־תקין; השם "DRI" הוגדר כמה פעמים עם תוכן שונה - ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 21.0 21.1 שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Greenwood & Earnshaw 1997, pp. 1224–1225
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 23.0 23.1 שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Greenwood & Earnshaw 1997, p. 1225
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Cotton et al. 1999, p. 627
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Cotton et al. 1999, p. 628
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Cotton et al. 1999, p. 629
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 34.0 34.1 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ 37.0 37.1 שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
- ↑ שגיאת תסריט: היחידה "Citation/CS1" אינה קיימת.
This article "אבץ בביולוגיה" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:אבץ בביולוגיה. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.
