كوبالت

كوبالت هو عنصر كيميائي وينتمي إلى ما يسمى بمجموعة الحديد والبلاتين. غالبًا ما يحدث مع النيكل والحديد. من الناحية البيولوجية ، يلعب دورًا رئيسيًا باعتباره الذرة المركزية لفيتامين ب 12.

ما هو الكوبالت

الكوبالت معدن شبيه بالحديد برقم ذري 27. يأتي اسم الكوبالت من اللاتينية ويعني عفريت. كان الكوبالت يحتفظ به كفضة أو خام نحاسي ثمين.

ومع ذلك ، نظرًا لأنه لا يمكن معالجته ولأن محتواه من الزرنيخ ينبعث منه أبخرة كريهة الرائحة عند تسخينه ، أطلق عليه عمال المناجم اسم كوبولد. المعدن نادر في قشرة الأرض مقارنة بالعناصر الأخرى. في الطبيعة يرتبط دائمًا بالنيكل. الكوبالت هو عنصر نادر يحدث في معظم أنواع التربة. هناك بعض خامات الكوبالت التي تكونت من خلال عمليات التجوية. ومع ذلك ، فإن محصوله في خامات الكبريتيد منخفض جدًا عند 0.1 إلى 0.3 في المائة فقط.

الكوبالت العنصري هو معدن ثقيل قوي يحدث في تعديلين. مثل جميع المعادن ، يوصل الكوبالت الكهرباء والحرارة بشكل جيد للغاية. في الهواء يتم تخميله بواسطة طبقة أكسدة سطحية. يمكن أن يشكل الكوبالت مركبات معقدة ذات جزيئات عضوية. مثال نموذجي هو الكوبالامين (فيتامين ب 12).

الوظيفة والتأثير والمهام

الكوبالت مهم للغاية للكائن البشري في شكل مركبات معقدة ، تعرف أيضًا باسم الكوبالامين. تمثل الكوبالامينات مجموعة فيتامين ب 12. هنا ، تعمل ذرة الكوبالت كذرة مركزية لمجمع مكون من ستة روابط.

ذرة الكوبالت محاطة بأربع ذرات نيتروجين لحلقة كورن. يأتي ليجند النيتروجين الخامس من حلقة 5،6-dimethyl-benzimidazole ، والتي ترتبط بحلقة الكورين بطريقة نيوكليوتيدية. اللايجند السادس قابل للتبادل وهو مسؤول عن التمييز بين مختلف أنواع الكوبالامينات. الشكل النشط الوحيد لفيتامين ب 12 هو الأدينوسيل كوبالامين المركب ، كما أن الأدينوسيل كوبالامين هو الإنزيم المساعد ب 12. الكوبالامينات هي المركبات الفلزية العضوية الوحيدة المعروفة التي يلعب فيها الكوبالت دورًا مهمًا في العمليات البيولوجية. يعمل فيتامين ب 12 بمثابة أنزيم لعمليتين أنزيميتين. يشارك في تحويل الهوموسيستين إلى ميثيونين.

يتم ميثلة الهوموسيستين في هذه العملية. هذا التفاعل هو جزء مركزي من جميع تفاعلات المثيلة. يساعد التفاعل الأنزيمي الآخر في تكسير الأحماض الدهنية ذات الأرقام الفردية وبعض الأحماض الأمينية إلى مادة succinyl-CoA. هذا المركب هو وسيط في دورة حامض الستريك. لا يمكن إنتاج الكوبالامينات في جسم الإنسان. لذلك ، يعتمد البشر على الابتلاع عن طريق الطعام. يتم إنتاج فيتامين ب 12 في القولون عن طريق البكتيريا المعوية. ومع ذلك ، لا يمكن امتصاصه إلا في الأمعاء الدقيقة ، بحيث لا يكون للكوبالامين المركب في الأمعاء الغليظة أهمية فسيولوجية.

يتم تخزين فيتامين ب 12 في الكبد. من هناك يصل إلى الأمعاء الدقيقة عن طريق الأحماض الصفراوية ويتم امتصاصه هناك في الدقاق بواسطة العامل الداخلي. وبهذه الطريقة ، يمكن تغطية احتياجات الجسم لسنوات مع تقليل المدخول.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

يوجد الكوبالت في شكله النشط بيولوجيًا في فيتامين ب 12 في جميع الأطعمة التي من أصل حيواني. الأطعمة النباتية البحتة لا تحتوي على كمية كافية من الكوبالامين. يتم التخليق الحيوي للفيتامين بواسطة البكتيريا. الحيوانات العاشبة تلبي احتياجاتها بنباتات معوية خاصة.

لا يمكن للإنسان الاستفادة من الكوبالامين المنتج في الأمعاء الغليظة لأنه يتكون أسفل الدقاق. هنا تفرز غير مستخدمة. ومع ذلك ، تعتمد الحيوانات العاشبة أيضًا على المراعي التي تحتوي على نسبة عالية من الكوبالت. لذلك ، يجب إضافة مركبات الكوبالت إلى علف الحيوانات في التربة الفقيرة بالكوبالت. يظهر نقص الكوبالت في الحيوانات على أنه زيادة فقر الدم لأنه لم يعد من الممكن تكوين فيتامين ب 12 بكميات كافية.

الأمراض والاضطرابات

يمكن أن يتطور فقر الدم أيضًا عند البشر بسبب نقص فيتامين ب 12. ومع ذلك ، لا يمكن معالجة هذا النقص بإضافة الكوبالت. كما ذكرنا سابقًا ، لا يتم استخدام فيتامين ب 12 الذي تنتجه البكتيريا في الأمعاء الغليظة للإنسان.

يعتمد البشر على تناول الكوبالامين في الطعام. نظرًا لأن الأطعمة الحيوانية هي المصدر الرئيسي للكوبالامين ، فإن النباتيين يعتمدون أيضًا على مكملات فيتامين ب 12. ومع ذلك ، فإن عمر النصف للكوبالامين في الجسم من 450 إلى 750 يومًا. يتم تخزينه في الكبد ويمكن تناوله مرارًا وتكرارًا عن طريق العامل الداخلي. لذلك فإن الإمدادات المخزنة في الكبد تكفي لبضع سنوات ، حتى لو كانت محدودة. يحتاج البشر يوميًا إلى 3 ميكروجرام. يتطور فقر الدم عندما يكون هناك نقص فعلي في فيتامين ب 12.

بالإضافة إلى ذلك ، تتطور مشاكل نفسية ناتجة عن تمزق في الحبال الخلفية والجهاز الهرمي. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد تركيز الهوموسيستين في الدم لأن مثيلة الميثيونين تصل إلى طريق مسدود. تعزز مستويات الهوموسيستين المرتفعة تطور تصلب الشرايين. في الوقت نفسه ، لم يعد من الممكن تحويل مجموعة الميثيل N5-methyl-tetrahydrofolate (N5-methyl-THF) إلى THF (رباعي هيدروفولات). من بين أمور أخرى ، THF مسؤول عن تكوين القواعد النووية ، بحيث يتم أيضًا تثبيط تكوين الحمض النووي.

نتيجة لذلك ، يتأخر تكوين الدم ولا تزال خلايا الدم الحمراء قليلة محملة بالهيموغلوبين. تطور فقر الدم ، والذي يمكن علاجه عن طريق إعطاء حمض الفوليك أو فيتامين ب 12 بشكل أفضل. إذا كان امتصاص فيتامين ب 12 ضعيفًا بسبب نقص العامل الداخلي ، يحدث فقر الدم الخبيث.