કોપર: વ્યાખ્યા, સંશ્લેષણ, શોષણ, પરિવહન અને વિતરણ

કોપર એક આવશ્યક (મહત્વપૂર્ણ) છે ટ્રેસ તત્વો અને નરમ, નરમ સંક્રમણ ધાતુ છે - હેવી મેટલ / અર્ધ-ધાતુ. તે સામયિક કોષ્ટકના 11 મા જૂથમાં છે, તેમાં ક્યુ, અણુ નંબર 29 અને અણુનું પ્રતીક છે સમૂહ 63.546 નોકોપર ઓક્સિડેશન Cu +, Cu2 +, અને Cu3 + માં જણાવાય છે, અને તે પ્રકૃતિમાં મુખ્યત્વે Cu + અને Cu2 + તરીકે જોવા મળે છે. જૈવિક સિસ્ટમોમાં, 2-વેલેન્ટ oxક્સિડેશન રાજ્ય - Cu2 + મુખ્ય છે. લેટિન નામ “કrumપ્રમ” એઇસ સાયપ્રિયમ પરથી આવ્યો છે ”ઓર ટાપુ પરથી સાયપ્રસ“, ક્યાં તાંબુ પ્રાચીન સમયમાં કાractedવામાં આવ્યું હતું. જમીનમાં, ટ્રેસ એલિમેન્ટ મોટે ભાગે સલ્ફાઇડ, આર્સેનેટ સ્વરૂપમાં હોય છે, ક્લોરાઇડ અને કાર્બોનેટ. તેની ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ અને વિદ્યુત વાહકતાને કારણે, તાંબાનો ઉપયોગ એન્જિનિયરિંગમાં પ્લમ્બિંગ અને હીટિંગમાં 50% કરતા વધારે થાય છે. રાસાયણિક દ્રષ્ટિકોણથી, તેનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક (રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પ્રવેગક) તરીકે થાય છે. ઇયુના નિર્દેશો અનુસાર, ફક્ત કોપર કાર્બોનેટ, સાઇટ્રેટ, ગ્લુકોનેટ, સલ્ફેટ અને કોપર લીસીન જટિલનો ઉપયોગ પોષક હેતુ માટે થઈ શકે છે. વધુમાં, ચોક્કસ તાંબાના સંયોજનોને નિયમ પ્રમાણે "શક્ય તેટલું ઓછું" - લેટ મુજબ એડિટિવ્સ તરીકે મંજૂરી આપવામાં આવે છે. : ક્વોન્ટમ સંતોષ, ક્યૂ - ઉદાહરણ તરીકે, ફૂડ કoraલરન્ટ ઇ 141 તરીકેના કોલોરન્ટ્સના નિર્દેશન મુજબ હરિતદ્રવ્ય અને હરિતદ્રવ્યના કોપર-સમાયેલ સંકુલ.

જૈવઉપલબ્ધતા

દરના ફેરફારોને લીધે વિવિધ આહાર ઘટકો કોપર ચયાપચયને પ્રભાવિત કરવા માટે સક્ષમ છે શોષણ, વિસર્જન, અને વિતરણ શરીરમાં ક્યુ. ઉદાહરણ તરીકે, એક સાથે વિટામિન સી (એસ્કોર્બિક એસિડ), કેટલાક એમિનો એસિડ, ગ્લુકોઝ પોલિમર, પ્રોટીન, ફ્યુમેરિક એસિડ - મૂર્ખ -ઓક્સિલિક એસિડ - ઓક્સાલેટ -, અને અન્ય કાર્બનિક એસિડ્સ, જેમ કે સાઇટ્રેટ, માલેટ અને સ્તનપાન, કોપર પ્રોત્સાહન આપે છે શોષણ. એસ્કોર્બિક એસિડ ક્યુ 2 + થી ક્યુ + ઘટાડવામાં સક્ષમ છે અને આમ ક્યુમાં વધારો કરી શકે છે શોષણની અતિશય સાંદ્રતા આહાર ફાઇબર, કેલ્શિયમ, ફોસ્ફેટ, જસત, આયર્ન, મોલિબ્ડેનમ, કેડમિયમ, સલ્ફાઇડ અને ફાયટોટ્સ અથવા ફાયટીક એસિડ, બીજી બાજુ, તાંબાના શોષણને ઘટાડે છે. અસરો ખૂબ જ ઉચ્ચારવામાં આવે છે આયર્ન અને જસત. બાદમાં ટ્રેસ તત્વ કરી શકે છે લીડ, એક તરફ, એન્ટરોસાઇટ્સ - નાના આંતરડાના કોષોના ઘન પરિવહનને અટકાવવા માટે મ્યુકોસા અથવા શ્વૈષ્મકળામાં - અને, બીજી બાજુ, મ્યુકોસલ પેસેજ દરમિયાન સ્ટોરેજ પ્રોટીન મેટાલોથિઓનિનના અંતtraકોશિક બંધનકર્તા માટે. આ એક તરફ કોષના ક્યુ ઓવરલોડને અટકાવે છે, અને ક્યુ બાસોલ્ટ્રલ એન્ટરોસાઇટ પટલ પરિવહન કરે છે અને આમ ક્યુ બીજી તરફ રક્ત પ્રવાહમાં પ્રવેશ કરે છે. આ જ રીતે, ઉચ્ચ-માત્રા વહીવટ of એન્ટાસિડ્સ અથવા પેનિસિલમાઇન તાંબાના સપ્લાય પર નકારાત્મક અસર કરી શકે છે.

શોષણ

કોપર ખોરાક અને સજીવમાં બાહ્ય સ્વરૂપમાં મુક્ત આયનની જગ્યાએ હાજર છે. આનું કારણ તેનું વિશિષ્ટ ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી છે, જે તેને બાયોકેમિકલી મહત્વપૂર્ણ સંયોજનો, જેમ કે જટિલ બોન્ડ્સ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રોટીન.કોપર મોટા ભાગે શોષાય છે પેટ અને ઉપલા નાનું આંતરડું (ડ્યુડોનેમ). શોષણ દર ખોરાકની રચના પર ભારપૂર્વક આધાર રાખે છે, તેથી તે 35 થી 70% ની વચ્ચે બદલાય છે. અન્ય લેખકો કહે છે કે તે 20 થી 50% ની વચ્ચે હોય છે, જેની તાંબાની સામગ્રીના આધારે છે આહાર. પ્રતિ સ્તન નું દૂધ, 75% કોપર શોષાય છે, જ્યારે ગાયના દૂધમાંથી, લગભગ 23% શોષાય છે. આ કારણ છે કે ગાયની કયુ દૂધ કેસીન માટે બંધાયેલ છે, એક બરછટ કોગ્યુલેટીંગ પ્રોટીન જે પાચન કરવું મુશ્કેલ છે. એક નિયમ તરીકે, મહિલાઓ દૂધ, 0.3 મિલિગ્રામ / એલ પર, ગાયની તુલનામાં વધુ તાંબુ ધરાવે છે દૂધ, જે શરીરમાં માત્ર 0.09 મિલિગ્રામ / એલ.કોપર સ્તરોની કોપર સામગ્રી ધરાવે છે તે આંતરડાની શોષણ અને વિસર્જનને વ્યવસ્થિત કરીને નિયંત્રિત થાય છે. આમ, તાંબાની ઉણપમાં, શોષણનો દર વધ્યો છે, જ્યારે તાંબામાં વધારો થયો છે, જસત, અથવા આયર્ન સપ્લાય, વધુ ક્યુ અપટેક અથવા વિસર્જન અનુક્રમે ઓછું અથવા અવરોધિત છે. કોપર શોષણ ડ્યુઅલ ગતિવિરોધીના આધારે સમજાવી શકાય છે. ઓછી સાંદ્રતામાં, તાંબુ બ્રશ સરહદ પટલના એંટોરોસાઇટ્સમાં શોષાય છે નાનું આંતરડું સક્રિય દ્વારા, એટલે કે, energyર્જા-આધારિત, સંતૃપ્ત પરિવહન પદ્ધતિ. higherંચી સાંદ્રતા પર, નિષ્ક્રીય પ્રસરણ પ્રભુત્વ ધરાવે છે, એટલે કે દિશામાં એન્ટોસાઇટ પટલ દ્વારા પરિવહન. એકાગ્રતા energyર્જાની કોઈપણ પુરવઠા તેમજ પટલ પરિવહન વિના gradાળ પ્રોટીન. પટલ ટ્રાન્સપોર્ટ પ્રોટીન - કેરીઅર-મધ્યસ્થી પરિવહન - દ્વારા તાંબાના ઉપભોગની પદ્ધતિ હજુ સુધી ચોક્કસ સ્પષ્ટ થઈ નથી. જો કે, તે સ્પષ્ટ છે કે પટલ પરિવહન પ્રોટીન ડીસીટી -1, જે ઝીંક અને આયર્ન શોષણમાં સામેલ છે, આંતરડાના તાંબાના શોષણ માટે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ઝીંક અને આયર્ન તેમજ કોપર અને અન્ય ધાતુઓ દ્વારા ડીસીટી -1 નો ઉપયોગ થાય છે તે આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં આયનોની વિરોધીતા સમજાવે છે. જ્યારે પુરવઠો કાયમી ધોરણે highંચો હોય છે, ત્યારે તાંબાના ભાગમાં મ્યુકોસા ના કોષો નાનું આંતરડું મેટાલોથિઓનિન માટે બંધાયેલ છે, જે સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થાનિક છે. આ પ્રોટીન શોષિત તાંબાને સંગ્રહિત કરે છે અને તેને માં પ્રકાશિત કરે છે રક્ત માત્ર ત્યારે જ જરૂરી હોય ત્યારે. આ ઉપરાંત, તે વધુ પડતા તાંબાને ડિટોક્સિફાઇ કરી શકે છે, જે અન્યથા રચનાને ઉત્પ્રેરિત કરવામાં સક્ષમ હશે પ્રાણવાયુ મૂળભૂત પાણી.

પરિવહન અને સંગ્રહ

શોષિત તાંબુ માં બંધાયેલ છે રક્ત પ્લાઝ્મા પ્રોટીન માટે આલ્બુમિન અને ટ્રાન્સક્યુપ્રેઇન અને ઓછા-પરમાણુ-વજનવાળા લિગાન્ડ્સ, જેમ કે એમિનો એસિડ હિસ્ટિડાઇન. ટ્રાંસકુપ્રિન એક વિશિષ્ટકસ પરિવહન પ્રોટીનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને કોપર કરતાં તેની વધુ affંચી લાગણી ધરાવે છે આલ્બુમિન.પ્લાસ્મા ક્યુ સ્તર સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં 0.5-1.5 µg / મિલી જેટલું હોય છે અને પુરુષો કરતાં સ્ત્રીઓમાં 10% વધારે છે. ન તો ખોરાક લેવાનું કે ન તો ઉપવાસ પ્લાઝ્મા ક્યુ સ્તરને અસર કરે છે. તે કારણોસર જે હજી અસ્પષ્ટ છે, પ્લાઝ્મા ક્યુ સ્તર લગભગ બમણા છેડાને અંતે થાય છે ગર્ભાવસ્થા અથવા લીધા પછી ગર્ભનિરોધક (જન્મ નિયંત્રણ ગોળીઓ). સીરમ કોપર સ્તરો એલિવેટેડ રહે છે:

  • ચેપ
  • ગ્લોમેર્યુલોનફાઇટિસ - ડાયાલિસિસની આવશ્યક ક્રોનિક રેનલ નિષ્ફળતાના મુખ્ય કારણ તરીકે રેનલ કોર્પ્સ્યુલ્સ (ગ્લોમેર્યુલી) ની એક બળતરા, સામાન્ય રીતે સ્વયંપ્રતિરક્ષા.
  • મ્યોકાર્ડિયલ ઇન્ફાર્ક્શન (હાર્ટ એટેક)
  • થાઇરોટોક્સિકોસિસ - કટોકટીની વૃદ્ધિ હાઇપરથાઇરોઇડિઝમ (હાયપરથાઇરોઇડિઝમ) છે, જે તેના લક્ષણોને કારણે તીવ્ર જીવલેણ છે.
  • લ્યુપસ erythematosus - કોલેજેનોસિસના જૂથમાંથી પ્રણાલીગત સ્વયંપ્રતિરક્ષા રોગ.
  • બિલીયરી સિરોસિસ - ક્રોનિક યકૃત રોગ નાના ધીમી પ્રગતિશીલ વિનાશ તરફ દોરી જાય છે પિત્ત માં નળીનો યકૃત અને છેવટે સિરોસિસ.
  • તીવ્ર લ્યુકેમિયા ની ગાંઠ રોગ રક્ત કોષો, જેમાં એક અનચેક થયેલ ગુણાકાર છે લ્યુકોસાઇટ્સ (સફેદ રક્ત કોશિકાઓ).
  • ઍપ્લાસ્ટિક એનિમિયા - એનિમિયા (એનિમિયા) નું વિશેષ સ્વરૂપ, જ્યાં સંપાદનને લીધે બધા રક્ત કોશિકાઓની સંખ્યામાં ઘટાડો છે. મજ્જા એપ્લાસિયા
  • એસ્ટ્રોજેન્સનું વહીવટ

ઘટાડો ક્યુ પ્લાઝ્માનું સ્તર જોવા મળે છે, ઉદાહરણ તરીકે, રોગ Kwashiorkor માં, પ્રોટીનનું એક સ્વરૂપ કુપોષણ. ચોક્કસ ના અન્ડરસ્પ્લે કારણે આવશ્યક એમિનો એસિડ્સ, લોહીમાં આલ્બ્યુમિન (હાઈપોઆલ્બ્યુમિનેમિયા) માં ઘટાડો થાય છે અને આમ કોલોઇડ mસ્મોટિક પ્રેશરમાં ઘટાડો થાય છે. પરિણામે, પેશીઓના પ્રવાહી - ખાસ કરીને પેટના ક્ષેત્રમાં - વેન્યુસ રુધિરકેશિકાઓમાં ફરીથી ફેરબદલ કરી શકાતા નથી. ટ્રાન્સસ્ક્યુપ્રિન, આલ્બુમિન, અને પોર્ટલ દ્વારા હિસ્ટિડાઇન પરિવહન કોપર નસ (વેના પોર્ટે) ને યકૃત, જે તેને hCtr1 કેરિયર દ્વારા લઈ જાય છે. યકૃત એ તાંબુ ચયાપચયનું કેન્દ્રિય અંગ છે અને જીવનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ તાંબુ સંગ્રહ છે. હિપેટોસાયટ્સ (યકૃતના કોષો) માં, તાંબુ અંશત stored સંગ્રહિત થાય છે, જેને સાયટોસોલિક પરિવહન પ્રોટીન દ્વારા ચેપરોન્સ કહેવાતા ચોક્કસ સબસેલ્યુલર ભાગો માટે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, અને તાંબા પર આધારિત ઉત્સેચકો, જેમ કે કેરુલોપ્લાઝિન, સાયટોક્રોમ સી oxક્સિડેઝ અથવા સુપર superક્સાઇડ ડિસમ્યુટેઝ. ખાસ મહત્વ પ્લાઝ્મા પ્રોટીન કેરુલોપ્લાઝિન છે. આ એન્ઝાઇમ ફંક્શન અને કોપર માટેનું એક ચોક્કસ બંધનકર્તા અને પરિવહન કાર્ય બંને દર્શાવે છે. ફેરોક્સિડેઝ I તરીકે, એન્ઝાઇમ એક તરફ તુચ્છ લોખંડના ઓક્સિડેશન માટે અને લોખંડને પ્લાઝ્મામાં બાંધવા માટે જરૂરી છે. ટ્રાન્સફરિન કોપર-બાઈન્ડિંગ એ.ટી.પી.એસ. દ્વારા ગોલ્ગી ઉપકરણમાં સ્થાનાંતરિત કોપર્યુલોપ્લાઝિન સંશ્લેષણ દરમિયાન તાંબાનો ભાગ એન્ઝાઇમમાં સમાવિષ્ટ થાય છે અને ક્યુ-કેરુલોપ્લાઝિનના રૂપમાં યકૃત દ્વારા ફરીથી લોહીમાં મુક્ત થાય છે. હિપેટોસાયટ્સ મેટાલોથિઓનિનમાં સંગ્રહિત થાય છે. પ્લાઝ્મામાં કેરો્યુલોપ્લાઝિન સાથે બંધાયેલા તાંબુ જરૂરી મુજબ જીવતંત્રના વિવિધ અવયવો અને પેશીઓને વિતરણ કરે છે. સેલ્યુલર અપટેક મેમ્બ્રેન-બાઉન્ડ કયુ રીસેપ્ટર્સ દ્વારા થાય છે. કોપર આયર્ન અને જસત પછી સજીવમાં ત્રીજી સૌથી પ્રચુર ટ્રેસ મેટલ છે, જેમાં શરીરની સામગ્રી 80-100 મિલિગ્રામ છે. તાંબાની સૌથી વધુ સાંદ્રતા મુખ્યત્વે યકૃતમાં જોવા મળે છે (15%) અને મગજ (10%), ત્યારબાદ હૃદય અને કિડની. સ્નાયુ (40%) અને હાડપિંજર (20%) કુલ સામગ્રીના લગભગ અડધા ભાગ માટેનો હિસ્સો ધરાવે છે. કુલ તાંબાની માત્ર 6% સામગ્રી સીરમમાં જોવા મળે છે. આમાંથી, લગભગ 80 થી 95% ક્યુ કેરુલોપ્લાઝિન.ક્યુના સ્વરૂપમાં છે વિતરણ ગર્ભ અને શિશુમાં પુખ્ત વયના લોકો કરતા અલગ છે. જન્મ સમયે, યકૃત અને બરોળ બોડી ઇન્વેન્ટરીનો અડધો હિસ્સો અંતે, નવજાત શિશુનું યકૃત 3-10 ગણો higherંચું ક્યુ હોય છે એકાગ્રતા પુખ્ત વયના લોકો કરતા યકૃતના આ ભંડાર શારીરિક રૂપે સામાન્ય છે અને પ્રથમ થોડા મહિનામાં શિશુને તાંબાની ઉણપથી સુરક્ષિત રાખે છે.

એક્સ્ક્રિશન

શોષણ ઉપરાંત, ઉત્સર્જન એ ક્યુ હોમિયોસ્ટેસીસ, અથવા ક્યુની જાળવણી માટેના સૌથી મહત્વપૂર્ણ નિયમનકારી ચલોમાંનું એક છે સંતુલન શરીરમાં. લગભગ 80% વધારે તાંબુ એ માં વિસર્જન કરે છે પિત્ત મળ સાથે. આ હેતુ માટે, ટ્રેસ એલિમેન્ટને કમ્પાઉન્ડ ક્યુ-મેટાલોથિઓનિન તેમજ ક્યુ-કેરો્યુલોપ્લાઝિન અનુક્રમે હેપાટોસાઇટ્સ અને પ્લાઝ્મામાંથી લિસોસોમલ અધોગતિ દ્વારા મુક્ત કરવામાં આવે છે, અને તેમના કેનાલ્યુલર પટલ પર કયુ-બંધનકર્તા એટીપીઝ સાથે બંધાયેલ છે અથવા ગ્લુટાથિઓન સાથે સમાંતર ( જીએસએચ) એક જીએસએચ-આશ્રિત ટ્રાન્સપોર્ટરને. આ રીતે, તાંબુ માં પ્રકાશિત થાય છે પિત્ત અને પ્રોટીન સાથે જોડાણમાં સ્ટૂલમાં વિસર્જન, પિત્ત એસિડ્સ, અને એમિનો એસિડ.15% અતિશય તાંબુ આંતરડાના દિવાલની તરફ લ્યુમેનમાં સ્ત્રાવ થાય છે અને સ્ટૂલમાં પણ દૂર થાય છે. પેશાબમાં ફક્ત 2-4% જ ભાવે વિસર્જન થાય છે. નળીઓવાળું ખામીમાં, પેશાબ સાથેની કિડની દ્વારા થતા નુકસાનમાં નોંધપાત્ર વધારો થઈ શકે છે. દ્વારા તાંબાની ખોટ ત્વચા ચલ છે અને સરેરાશ 0.34 મિલિગ્રામ / ડી અંદાજવામાં આવે છે. ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં કોપર આંતરડામાંથી સજીવને પરત આવે છે enterohepatic પરિભ્રમણ અથવા પુનર્જર્બ થયેલ છે.