Demirin Biyokimyasal Mekanizmalarda Oynadığı Rol

Demir, dünyada en bol bulunan ama biyolojik olarak az miktarda olmasına rağmen birçok metabolik süreçte hayati bir rol oynar.  Demir, birçok enzim için bir metal kofaktörü olarak, oksijen taşınması (hemoglobinler), kasların oksijenasyonu (myoglobin), oksijen metabolizması (oksidazlar, peroksidazlar, katalazlar, vb.), elektron transferi (sitokromlar), enerji metabolizması (mitokondriyal akonitaz ve elektron taşıma zincirinin proteinleri) ve DNA sentezi gibi çeşitli biyolojik işlevlerde görev yapmaktadır.  Ayrıca kolajen, tirozin ve katekolaminlerin metabolizması için de demir içeren proteinler gereklidir. Demir ile şelat yapmış Hem transkripsiyon faktörlerine bağlanabilir ve sirkadiyen ritim, antioksidan stres tepkisi, apoptoz, hücre çoğalması, iyon kanalı aktivitesi ve mitokondriyal solunum dahil olmak üzere çeşitli yollardaki hedef genlerin transkripsiyonunu da düzenler. Ayrıca yağ asitleri, fosfolipitler, eikozanoidler, kolesterol ve türevlerinin (steroid hormonları, safra asitleri ve D vitamini) metabolizmasının gerçekleştirilmesinde birçok demir bağımlı oksidoredüktaz enzimini kullanılır. Fe'nin yüksek redoks potansiyeli, Fenton reaksiyonu yoluyla hidroksil radikali (OH•) gibi reaktif oksijen türlerinin oluşumunu katalize edebilir. Ayrıca demir Fenton reaksiyonları yoluyla hücresel hasara neden olmanın ötesinde, son zamanlarda ferroptozis olarak bilinen alternatif bir hücre ölüm yolunda da rol alır.