Фосфор: роль в организме, суточная потребность, источники

Зачем нужен?

Основная функция фосфора – формирование костей и зубов в «содружестве» с кальцием и фтором. Для строительства костной ткани они образуют соединение гидроксифосфат кальция, а для зубной – фторофосфат кальция.
Опасности вегетарианства

Отказ от пищи животного происхождения чреват не только дефицитом фосфора. Вегетарианцы со временем зарабатывают недостаток витаминов A1, B2, B12 и D, кальция, железа, цинка и незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Эти вещества отсутствуют в растительной пище или очень плохо из нее усваиваются.

Поскольку фосфор входит в состав множества ферментов, он играет важную роль в использовании организмом углеводов и жиров и в синтезе белка для роста и регенерации клеток и тканей. Фосфор используется для производства АТФ – молекул, которые организм использует для хранения энергии. Также это вещество помогает почкам правильно функционировать, регулирует мышечные сокращения (в том числе и сердечные) и улучшает проводимость нервных волокон.

Красный фосфор — стабильная и безопасная форма фосфора

Считается, что фосфор — это светящийся в темноте минерал, ядовитый и огнеопасный. Но это только часть правды об этом удивительном элементе. Фосфор бывает и иным, с прямо противоположными свойствами.

Что такое красный фосфор?

Фосфор может существовать в нескольких вариантах (аллотропических формах), которые сильно отличаются своими физическими и химическими свойствами. Причиной этого являются различия в строении. Например, кристаллическая решетка белого фосфора молекулярная, а решетка красного фосфора — атомная. Благодаря ей он медленно реагирует с другими веществами, стабилен на воздухе в обычных условиях (белый фосфор на воздухе воспламеняется). Всего у фосфора найдено более двадцати модификаций, четыре из которых стабильны (белый, красный, черный и металлический фосфор), остальные — нестабильны.

Красный фосфор представляет собой очень интересное вещество, естественный неорганический полимер с формулой (Р4)n и весьма сложной структурой из пирамидально связанных атомов.

Свойства красного фосфора в некоторой степени зависят от условий его получения. Изменяя температуру, свет и катализаторы, можно создавать виды красного фосфора с прогнозируемыми свойствами.

Первооткрывателем красного фосфора является австриец А.Шрёттер, который получил его, нагревая запаянную ампулу с белым фосфором и угарным газом при температуре +500 °С.

Свойства красного фосфора

Красный фосфор получают методом продолжительного нагревания белого фосфора при высоких температурах (250-300 °С) без доступа воздуха. Цвет вещества варьируется от пурпурно-красного до фиолетового.

Красный фосфор, в отличие от своего более известного «собрата», белого фосфора, является твердым веществом, не люминесцирует, практически ни в чем не растворим (ни в воде, ни в органических растворителях, ни в сероуглероде). Он не ядовит, самовоспламеняется на воздухе только при температуре +240-260 °С (на самом деле воспламеняется не сам красный фосфор, а его пары, которые после охлаждения превращаются в белый огнеопасный фосфор).

Плотность красного фосфора выше, чем у белого и равна 2,0 – 2,4 г/см3 (в зависимости от конкретной модификации).

На воздухе красный фосфор поглощает влагу, окисляется, превращаясь в оксид; продолжая впитывать влагу, переходит в густую фосфорную кислоту («отмокает»). Ввиду этого, реактив следует герметично укупоривать, лишая доступа к воздушной влаге. При нагревании красный фосфор не плавится, а возгоняется (испаряется). После конденсации пары вещества превращаются в белый фосфор.

Применение красного фосфора

Красный фосфор практически не токсичен и гораздо безопаснее в работе и хранении, чем белый фосфор. Поэтому в промышленном производстве фосфидов, фосфоросодержащих удобрений, разных производных фосфорной кислоты чаще всего используют красный фосфор.

Сам красный фосфор в основном применяется для изготовления спичек. Он входит в «тёрочную» смесь, которую наносят на коробок. Также его используют в смазочных материалах, в зажигательных составах, топливе, в производстве ламп накаливания.

Не знаете, где купить красный фосфор?

Купить красный фосфор и различные другие химреактивы можно в одном из крупнейших магазинов оборудования для лабораторий, «ПраймКемикалсГрупп». У нас доступные цены и удобная доставка по Москве и области, а квалифицированные менеджеры помогут сделать выбор.

А если не хватает?

Обычного сбалансированного рациона вполне достаточно, чтобы полностью удовлетворить потребность в фосфоре. Испытать недостаток вещества рискуют преимущественно те, кто совсем не потребляет продукты животного происхождения. Избыток фосфора тоже опасен. Если у человека есть заболевания почек, для него может быть опасно даже небольшое превышение суточной нормы вещества. В таком случае надо внимательно следить за потреблением фосфора и не превышать дозу в 800 мг в сутки. Это необходимо, поскольку процессы обмена кальция и фосфора связаны друг с другом. Серьезное повышение количества фосфора в организме снижает уровень кальция и приводит к заболеваниям костей.

Фосфор. Общая информация

Фосфор содержится в большом спектре органических и неорганических соединений, является одним из обязательных элементов состава всех клеток и тканей животных и растений. В организме взрослого человека содержится примерно 600 г фосфора, 85% этого количества присутствует в костной ткани, где фосфор, наряду с кальцием, в составе гидроксилапатита представляет минеральную фазу. Фосфор костной ткани может переходить во внутри- и внеклеточный пул организма. В клетках других тканей фосфор находится в составе разнообразных органических молекул – нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), фосфолипидов, макроэргических соединений (АТФ, АДФ, креатинфосфат), коферментов, участвующих в крайне важных процессах метаболизма. Внутриклеточный фосфор – важнейший компонент, необходимый для регуляции метаболизма белков, жиров и углеводов, клеточного роста и транскрипции генов. В сыворотке крови присутствуют преимущественно неорганические соединения фосфора в виде моновалентных (H2PO4 -) и дивалентных анионов (HPO42-)в свободной и связанной с белками форме, а также находятся в форме солей натрия,кальция и магния. Наибольшее диагностическое значение имеет определение неорганического фосфора.

Ежедневная потребность в фосфоре у взрослых составляет 1000–2000 мг; дефицит фосфора в пище практически не наблюдается. Абсорбция фосфора в наибольшей степени происходит в тощей кишке. Снижение активности этого процесса отмечено в условиях повышенной кислотности желудочного сока, приеме некоторых лекарственных препаратов (гидроокись алюминия), при увеличении содержания в пище кальция вследствие образования нерастворимых соединений с фосфором в кишечнике.

В норме у взрослых большая часть фосфора, абсорбированного в кишечнике, элиминируют почки. Около 90% фосфора в крови проходит через гломерулярную мембрану, оказываясь в первичной моче, затем фосфаты фактически полностью реабсорбируются в проксимальных канальцах нефрона, в дистальных канальцах происходит дополнительная секреция фосфатов.

Обмен фосфора в организме тесным образом связан с обменом кальция. К основным факторам, регулирующим метаболизм фосфатов и кальция, относятся ПТГ, кальцитонин и витамин D.

ПТГ снижает количество неорганического фосфора в крови, активируя его выведение почками. При гиперпродукции ПТГ отмечают ингибирование реабсорбции фосфора и, следовательно, возрастание его экскреции. Первичный гипопаратиреоз характеризуется гиперфосфатемией.

1,25-дигидроксихолекальциферол – активная форма витамина D3, увеличивает всасывание неорганических фосфатов в кишечнике и реабсорбцию фосфора в почечных канальцах.

Физиологическая роль кальцитонина определяется участием в регуляции обмена кальция и фосфатов в организме; его действие осуществляется при участии паратгормона и активной формы витамина D.

В диагностике нарушений обмена неорганического фосфора рекомендуется одновременное определение его концентрации в крови и моче.

Что съесть?

Основные источники фосфора – это продукты животного происхождения: мясо и молоко. Если человек стремится поддерживать оптимальный баланс кальция в организме, ему обычно хватает и фосфора. Больше всего фосфора в курице, говядине, рыбе, молочных продуктах и яйцах. На каждый грамм животного белка приходится от 12 до 15 мг фосфора. Много фосфора в орехах, злаках и бобах, но из растительной пищи он усваивается хуже, чем из животной, поскольку в основном содержится в составе химического соединения фитина, который организм человека не усваивает. Помните об этом, если вы решили отказаться от продуктов животного происхождения. Во фруктах и овощах фосфора очень мало.

Суточная норма потребления фосфора

На сегодняшний день избыток фосфора в организме человека встречается чаще, нежели его недостаток. Фосфор – легкоусвояемый минерал: до 75% фосфора, поступающего с едой, вовлекается в обмен веществ. Помимо явных источников он поступает в наш организм вместе с различными промышленными пищевыми добавками (E338, E340 и др.). Рекомендуемые нормы потребления фосфора сильно разнятся от возраста и выглядят следующим образом:

Потребление фосфора обладает накопительным эффектом.

Дефицит фосфора в организме

Снижение содержания фосфора в крови может наблюдаться при гиперфосфатурии (повышенное выделение его с мочой), которая может быть при лейкемии, гипертиреозе, отравлениях солями тяжелых металлов, фенолом и производными бензола.

Дефицит возникает крайне редко, поскольку фосфор содержится во множестве продуктов – он еще больше распространен, чем кальций.

Признаки дефицита фосфора:

• потеря аппетита;
• слабость, усталость;
• нарушение чувствительности в конечностях;
• боль в костях;
• онемение и ощущение покалывания;
• недомогание;
• тревога и чувство страха.

Калий (К)

Второй по изобилию элемент. Играет весьма разнообразную роль в жизни растений: поддерживает необходимый водный режим в них, способствует образованию и накоплению сахаров, повышает морозо- и засухоустойчивость, снижает поражаемость заболеваниями.

Для чего калий нужен растениям

Калий не входит в состав органических соединений растений. Однако играет важнейшую физиологическую роль в углеводном и белковом обмене растений, активизирует использование азота в аммиачной форме, повышает водоудерживающую способность протоплазмы, устойчивость растений к увяданию и преждевременному обезвоживанию.

Максимум потребления калия у большинства растений совпадает с периодом наибольшего развития надземной массы, т. е. вегетативной стадии роста.

Проявления недостатка калий у растений

Более 50 % калия находится в молодых растущих органах, в которые он постоянно передвигается из стареющих частей растений. Поэтому, как правило, все диагностические признаки дефицита калия проявляются прежде всего в нижней части растения.

Старые листья бледнеют и страдают от хлороза (отмирания тканей). Края и кончики листьев начинают изгибаться кверху, по краям листовой пластины появляется желтый ободок, который постепенно засыхает. Листья становятся цветом ржавчины и приобретают обожженный вид. Прожилки при этом цвет не меняют. На листьях появляются мелкие ржавые крапинки, лист из-за неравномерного роста клеток тканей становится “гофрированным” или куполообразно закрученным. Ствол часто становится слабым, тонким и ломким. Может увеличиться ветвление ствола. Снижается интенсивность фотосинтеза и, как следствие, цветение запаздывает.

Симптомы избытка калия

При переизбытке калия задерживается поступление большинства других элементов в растение, что приводит к задержке роста растений. Междоузлия удлиняются, листья светлеют. Нижние листья закручиваются, появляются пятна. Новые листья тонкие, с хлорозом между прожилок. Кончики и края листьев обожжены. Избыток калия приводит к дефициту других элементов – кальция, магния, цинка и железа. Кроме того, закисляется зона корней и кончики корней отмирают.