Масштаб участия железа в биохимических процессах впечатляет. В протеоме человека около 2% всех белков связывают железо — это сотни различных белков и ферментов. Железо незаменимо в фундаментальных процессах:
- Клеточное дыхание и энергия: вся электрон-транспортная цепь митохондрий (комплексы I–IV) содержит железо-серные кластеры и гемы. Без железа останавливается синтез АТФ — основной энергии клеток.
- Транспорт кислорода: гемоглобин и миоглобин — железосодержащие белки, без которых невозможно снабжение тканей кислородом.
- Синтез ДНК и деление клеток: фермент рибонуклеотидредуктаза использует железо — без него невозможно обновление тканей.
- Синтез коллагена и соединительной ткани: пролил- и лизилгидроксилазы — негемовые железосодержащие ферменты, критичные для здоровья кожи, сосудов и суставов.
- Синтез нейромедиаторов: тирозингидроксилаза и триптофангидроксилаза зависят от железа — их работа влияет на настроение и когнитивные функции.
В целом железо участвует в работе сотен ферментов, катализирующих в совокупности тысячи элементарных реакций, от производства энергии до синтеза ДНК и доставки кислорода.