鐵元素探秘之二,生物不可或缺的元素

2020-12-25 騰訊網

我們上一篇文章講了鐵的歷史和一些常識,今天,我們要說說鐵對生命的重要性,要知道,除了作為鋼鐵用於生活,幫助建造周圍的世界,鐵還幫助地球上的生命生存。

任何動物的生命都不能沒有鐵。

鐵元素

攜帶氧氣通過活細胞的二價鐵是血紅蛋白不可缺少的成分。根據加州大學聖巴巴拉分校的研究,血液之所以是紅色是因為鐵和氧的相互作用。血液之所以呈現紅色,是因為這兩種元素之間的化學鍵反射光線的方式不同。不過,某些蟲類的血雖然也含鐵,但顏色卻是綠的。蘇聯南極考察隊曾經在上個世紀,在印度洋發現了一種特殊的狗魚,這種狗魚的血無色透明,看起來像水一樣。經測定發現,在這種狗魚的血液中的含鐵量只有那些血液鮮紅的魚的十分之一。

第一個發現人體血液中含有鐵的是十九世紀的法國科學家梅賴(Mery)。關於血液中的鐵還有這樣一個故事,一個學化學的學生,當時正在戀愛,他決心用自己血液中的鐵為情人做一個戒指。他定期抽出自己的血,然後用化學方法進行處理來得到鐵。但是,這個痴情的學生直到忠貧血症而死去也沒有攢夠他需要的鐵,因為他不知道人體的全部鐵含量僅僅為三克左右。如果血液中含鐵量太低,人就容易感到疲勞、頭痛和沒有精神。古時候人們就掌握了各種鐵劑藥方,如「鐵雪」、「鐵水」,還有「鋼酒」(一種葡萄酒加鐵屑泡製而成的藥酒)。

血紅蛋白

如果人體缺少鐵元素,會損害青少年的記憶力和其他心智功能。美國疾病控制與預防中心報告中說,懷孕期間缺鐵的女性早產的風險更高。

很多精神病學家認為抑鬱症也與缺鐵有關,來自伊朗的一個研究小組在2017年發表在《歐洲營養學雜誌》上的一項研究表明,他們向患有產後抑鬱症的非貧血的新媽媽提供鐵補充劑。70名婦女在產後一周開始雙盲試驗,6周後比較症狀。與服用安慰劑的組相比,服用鐵補充劑的組症狀明顯改善。

食物中的鐵有兩種:亞鐵血紅素鐵和非亞鐵血紅素鐵。血紅素鐵,這是更容易吸收的鐵,多存在於在肉類、魚和家禽,而非血紅素鐵,多被發現存在於植物性食物(如菠菜、羽衣甘藍和西蘭花)。據美國紅十字會報告說,人們可以吸收多達30%的血紅素鐵,相比之下,非血紅素鐵只吸收2%到10%。但富含維生素C的食物,如西紅柿或柑橘類水果可以幫助人們吸收非血紅素鐵。

不僅動物需要鐵,植物也同樣需要鐵。早在十八世紀初,法國化學家和內科醫生尼古拉斯.勒梅賴(Nicolas Lemery)就發現,在燒焦的草葉灰燼中有鐵的成分。後來,在所有的植物中都找到了這種元素,因為鐵是葉綠素形成過程中不可缺少的成分。植物的呼吸酶中也含有鐵,這種酶對植物的呼吸速率發生很大的影響。

鐵對於浮遊植物生長至關重要,調查顯示它們每年可以吸收50萬噸鐵。浮遊植物是一種微小的海洋細菌,它們利用大氣中的二氧化碳來進行光合作用。因此,一些研究人員認為,向海洋中添加額外的鐵元素有助於吸收過量的二氧化碳。但2010年11月發表在《美國國家科學院院刊》的一項研究發現,這可能不是一個好主意,因為所有這些額外的鐵實際上可能會引發產生毒素的藻類生長,從而汙染海洋野生動物。

鐵是我們生活中隨處可見的元素,很容易就被我們忽略,無論是我們日常做飯,還是乘坐交通工具,都少不了它。最重要的是,我們的生命,或者說,大部分地球生命,鐵都是不可缺少的生命元素。

鐵的知識和軼事還有很多,三天三夜都說不完,正在看文章的你,有什麼想要分享的鐵的事情嗎?

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