철분 대사와 흡수 조절 기전

이론과 하이라이트 히스토리를 확인 할 수 있어요.

철분의 흡수 기전이 출제된다.

1. 철분의 주요 역할

1) 산소 운반: 헤모글로빈(hemoglobin)과 미오글로빈(myoglobin)에서 중요한 역할을 하며, 산소를 결합하여 조직에 공급하는 데 필수

2) 세포 호흡: 미토콘드리아에서 에너지 생산을 돕는 사이토크롬(cytochrome)계의 중요한 구성 성분

3) DNA 합성: 리보뉴클레오타이드 환원효소(ribonucleotide reductase)의 활성에 관여하여 DNA 합성에 필요한 디옥시리보뉴클레오타이드(dNTPs) 제공

철분은 상부 소장(특히 십이지장과 공장)에서 흡수되며, 흡수 과정에서 여러 가지 기전이 관여

1) 헴철과 비헴철

(1) 헴철 (Heme iron)

• 동물성 식품에 포함된 철분으로, 헤모글로빈이나 미오글로빈의 형태로 존재

• 비헴철보다 흡수율이 높음

• 흡수 기전: 헴수송체(heme transporter)를 통해 소장 세포로 흡수

(2) 비헴철 (Non-heme iron)

• 식물성 식품에 포함된 철분으로, Fe²⁺이나 Fe³⁺의 형태로 존재

• 헴철보다 흡수율이 낮고, 흡수 과정에서 여러 요소들이 영향을 미침

• 흡수 기전: 철 수송체(divalent metal transporter 1, DMT1)를 통해 흡수되며, 흡수되기 전에 Fe³⁺는 비타민 C나 산성 환경에서 Fe²⁺로 환원 필요

2) 흡수 과정

• Fe²⁺는 DMT1을 통해 세포 내로 흡수되며, 하포펜틴(hephaestin) 단백질에 의해 Fe³⁺로 산화된 후, 트랜스페린(transferrin)을 통해 혈액으로 운반

• 상피세포 내 저장: 흡수된 철분은 페리틴(ferritin)이라는 단백질에 저장

1) 헵시딘(hepcidin)

• 간에서 분비되는 호르몬으로, 체내 철분 농도가 높을 때 철분 흡수 억제

• 기전: 헬리페로이드가 페로포르틴(ferroportin) 단백질에 결합하여 소장 상피세포에서 철분이 혈액으로 이동하는 것을 차단

2) 트랜스페린과 페리틴

• 트랜스페린은 혈액에서 철분을 운반하는 주요 단백질로, Fe³⁺ 상태에서 철분을 운반

• 페리틴은 세포 내 철 저장 단백질로, 과잉 철분이 있을 때 이를 저장하고 필요할 때 방출

• 트랜스페린 수용체는 소장 상피세포에서 철분을 흡수하는 데 중요한 역할

• 철분이 필요할 때 트랜스페린은 세포막의 수용체와 결합하여 철분을 공급

1) 흡수: 위에서 설명한 흡수 기전으로 철분이 소장 상피세포를 통해 혈액으로 들어가고, 트랜스페린을 통해 전신으로 운반

2) 운반: 트랜스페린을 통해 골수, 간, 근육 등으로 운반됩니다. 골수에서 적혈구를 생성하는 데 사용

3) 저장: 불필요한 철분은 간, 골수에 저장되어 필요할 때 방출

4) 배설: 체내에 과잉 철분이 있을 경우, 소변이나 배설물을 통해 소량 배출

1) 철분 결핍: 철분이 부족하면 적혈구 생성에 필요한 철분이 부족하여 산소 운반 능력이 감소하기 때문에 빈혈 발생

2) 철분 과잉: 체내에 철분이 과다하면 과철혈증이 발생할 수 있으며, 장기 손상 및 산화 스트레스 유발