第二十三章無機物的生物化學公開課一等獎優(yōu)質(zhì)課大賽微課獲獎?wù)n件

第二十三章無機物生物化學(MineralBiochemistry)大連醫(yī)科大學生物化學與分子生物學教研室趙寶昌徐躍飛溫州醫(yī)學院生物化學與分子生物學教研室嚴哲毛孫忠第1頁第1頁【教學要求】1.鈣、磷、鎂代謝特點。血鈣、血磷平衡。2.微量元素定義、作用。鐵、鋅、碘起源、體內(nèi)代謝及生理功效。銅、錳、硒等其它微量元素作用。微量元素缺乏癥原因。第2頁第2頁常量元素（macroelement）：氫、氧、氮、碳、磷、硫、鈉、鉀、氯、鈣和鎂。其中，前四種元素是人體內(nèi)含量最多元素，它們占細胞總量99%。微量元素（traceelement,micromineral）是人體每日需要量在100mg下列化學元素，主要包括鐵、碘、銅、鋅、錳、硒、氟、鉬、鈷、鉻、鎳和釩等。第3頁第3頁人體中一些化學元素第4頁第4頁第一節(jié)鈣、磷和鎂代謝（一）目的與要求鈣與磷吸取與排泄，鈣、磷代謝調(diào)整鎂生理作用（二）教學內(nèi)容掌握：鈣磷代謝調(diào)整熟悉：鈣、磷與鎂生理功效理解：鈣、磷吸取第5頁第5頁一、鈣、磷在體內(nèi)分布與功效（一）鈣在體內(nèi)分布與功效體內(nèi)分布第6頁第6頁血漿中發(fā)揮生理作用主要是游離Ca2+，它濃度與蛋白結(jié)合鈣以及其它小分子結(jié)合鈣之間呈動態(tài)平衡狀態(tài)。該平衡受血漿pH影響。

臨床上在堿中毒時，常伴有低血鈣造成肌肉抽搦。

生理功效蛋白結(jié)合鈣（46%）H+HCO3-血Ca2+（47.5%）HCO3-H+小分子結(jié)合鈣（6.5%）第7頁第7頁生理功效1.各種酶激活劑：直接或通過與鈣調(diào)蛋白結(jié)合調(diào)整許多酶和非酶蛋白質(zhì)活性通過鈣或鈣調(diào)蛋白調(diào)整酶和蛋白質(zhì)NMDA：N-甲基-D-天冬氨酸第8頁第8頁2.鈣調(diào)整細胞膜通透性和流動性神經(jīng)、肝、紅細胞和心肌等細胞膜上存有鈣結(jié)合部位，當Ca2+從這些部位釋放時，膜結(jié)構(gòu)和功效發(fā)生改變，從而改變細胞膜對鉀、鈉等陽離子通透性等。鈣離子可與細胞膜上荷負電磷脂結(jié)合，從而減少膜流動性。第9頁第9頁3.Ca2+參與調(diào)整心肌和神經(jīng)正?；顒?，維持肌肉一定緊張力。另外，[Ca2+]還參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放、神經(jīng)沖動傳導(dǎo)、激素分泌、血液凝固、細胞粘附等。鈣離子還是細胞內(nèi)主要第二信使（詳見第十九章細胞信號傳導(dǎo)）。第10頁第10頁（二）磷是體內(nèi)分布與功效正常成人含磷（phosphorus,P）約19.4mol（600g）其中骨約占85.7%各組織細胞約占14%體液約占0.03%血漿無機磷濃度：1.11.3mmol/L（3.54.0mg/dl）主要以H2PO4–和HPO42–形式存在正常人血液中鈣和磷濃度相稱恒定，每100ml血液中鈣與磷總含量mg數(shù)之積稱為鈣磷濃度積，約為3540。因此，血鈣減少時，血磷會略有增長。第11頁第11頁磷與鈣構(gòu)成骨鹽成份，參與成骨作用；磷是核酸、核苷酸、磷脂、磷蛋白、脂蛋白、輔酶等主要生物分子構(gòu)成成份，發(fā)揮其各自重要生理功效；磷酸根參與許多生化反應(yīng)和代謝調(diào)整過程；無機磷酸鹽參與體液緩沖體系；磷能刺激神經(jīng)肌肉興奮性，使心肌和肌肉有規(guī)則地收縮。磷功效：第12頁第12頁二、鈣、磷吸取與排泄（一）鈣、磷吸取食物起源：乳及乳制品含鈣豐富，吸取率高，水產(chǎn)品中小蝦皮含鈣最多，另一方面是海帶等。含磷較多食物是谷類、豆類、硬殼果及肉、魚、牛乳、乳酪等。鈣、磷主要吸取部位在小腸，其中十二指腸和空腸最為有效。只有游離Ca2+才被吸取。成人吸取率通常只有20%，40歲之后，鈣吸取率以每平均下降5%～10%。老年人常因鈣攝入不足易患骨質(zhì)疏松癥。第13頁第13頁影響鈣吸取原因：腸道酸性環(huán)境使鈣容易溶解。胃酸、氨基酸、乳酸、維生素C等可與鈣形成可溶性鈣鹽而增進鈣吸?。恢参镏兄菜猁}、纖維素、糖醛酸、藻酸鈉和草酸可與鈣形成不溶性鈣鹽而減少鈣吸??；維生素D可增進鈣、磷吸?。桓吡姿猁}可與鈣形成不溶性磷酸鈣而克制鈣吸收，食物中鈣:磷在1.5:1時有助于鈣與磷吸取。第14頁第14頁影響磷吸取原因：成人每日進食1.01.5g磷。食物中磷主要以有機磷酸酯、磷蛋白和磷脂形式存在。在消化液中磷酸酶作用下，水解生成無機磷酸鹽并在小腸上段被吸取。磷吸取率很高，可達70%以上。缺磷在臨床上極為罕見。鈣、鎂、鐵可與磷酸根生成不溶性化合物而影響其吸取。第15頁第15頁（二）鈣、磷排泄（1）鈣排泄正常成人攝入鈣中約80%從糞便排出，20%由腎排出。糞便中鈣來自食物和消化液中未被吸取鈣。血漿鈣天天約有10g經(jīng)腎小球濾過，但其中95%以上仍被腎小管重吸取，這種吸取受到甲狀旁腺素嚴風格控。（2）磷排泄糞便排出磷占總排出量20~40%，多以磷酸鈣形式排出。尿磷排出量占總排出量60~80%。當血磷濃度減少時，腎小管對磷重吸取增強。第16頁第16頁三、鈣、磷代謝調(diào)整血鈣、血磷濃度相對穩(wěn)定除由鈣、磷吸取及排泄決定外，還取決于骨組織鈣化與脫鈣作用。調(diào)整此平衡激素是

活性維生素D3甲狀旁腺素（parathyroidhormone,PTH）降鈣素（calcitonin,CT）骨、小腸和腎是這些激素進行調(diào)整活動三個主要器官。第17頁第17頁人體鈣、磷平衡第18頁第18頁維生素D3、PTH和CT對鈣磷代謝調(diào)整第19頁第19頁維生素D3：活性形式1,25-二羥維生素D3（1,25-(OH)2-D3）作用主要靶器官是小腸和骨。1.25-(OH)2-D3增進腸粘膜細胞合成對鈣含有強親和力鈣結(jié)合蛋白（calbindin,CaBP）。從而增進小腸對鈣吸取。同時磷吸取也隨之增長。低血鈣時，PTH合成增長。PTH和1,25-(OH)2D3協(xié)同作用，增進骨鹽溶解釋放鈣入血。PTH和1,25-(OH)2D3還通過增進腎小管鈣重吸取和克制鈣排泄。同時，高PTH還可刺激1,25-(OH)2D3生成?？傂?yīng)：1,25-(OH)2D3使血鈣和血磷升高。第20頁第20頁甲狀旁腺素（PTH）：甲狀旁腺主細胞合成份泌含有84個氨基酸殘基多肽激素。鈣離子通過克制甲狀旁腺主細胞腺苷酸環(huán)化酶，使cAMP濃度下降，從而減少PTH分泌。低血鈣增進分泌PTH和克制PTH降解。PTH作用靶器官是骨和腎。腎：PTH增進鈣重吸取和磷排出。激活腎中1--羥化酶，增進1.25-(OH)2-D3生成，間接增進小腸對鈣、磷吸取。骨：PTH在1.25-(OH)2-D3協(xié)同下，活化破骨細胞，動員骨鈣釋放至血漿?？傂?yīng)：PTH促使血鈣升高、血磷下降。第21頁第21頁降鈣素（CT）甲狀腺濾泡旁細胞（又稱C細胞）分泌、由32個氨基酸殘基構(gòu)成多肽激素。血鈣升高是CT分泌信號。CT作用主要靶器官是腎與骨。骨：與PTH相反，CT通過克制破骨細胞活性、激活成骨細胞，克制骨鹽溶解，增進骨鹽沉積。腎：CT克制鈣、磷重吸取?？傂?yīng)：CT減少血鈣與血磷。第22頁第22頁三種激素對鈣、磷代謝調(diào)整第23頁第23頁因鎂（magnesium）位于葉綠素結(jié)構(gòu)中心，因此綠葉植物是鎂最豐富起源。另外，在動物內(nèi)臟、谷類、豆類食物及蜂蜜中含鎂量也較高。體內(nèi)鎂主要存在于細胞內(nèi)。血鎂濃度即使僅在0.8～1.2mmol/L范圍內(nèi)，但相稱恒定，不因機體缺鎂而下降。四、鎂代謝第24頁第24頁（1）鎂是眾多酶激活劑。能夠說，在人體生命活動各個環(huán)節(jié)中鎂幾乎無處不在。（2）鎂是維持骨細胞結(jié)構(gòu)、增進骨骼生長和維持功效所必需元素。（3）鎂對心血管系統(tǒng)影響。鎂主要作用于周圍血管系統(tǒng)，小劑量鎂可引起血管擴張；較大劑量則可減少血壓，在正常人尤為明顯。認為心肌含鎂量減少對于心肌梗塞患者是易發(fā)猝死一個原因。（4）鎂離子在腸腔中吸取緩慢，增進水分在腸腔中滯留，因此鎂含有導(dǎo)瀉作用。

鎂生理功效:第25頁第25頁鎂與鈣有協(xié)同作用：Mg2＋與Ca2+在腸道吸取時表現(xiàn)為互相競爭，因此在低鎂血癥時，其癥狀可由于攝入高鈣食物而加重。在對神經(jīng)肌肉應(yīng)激性作用方面，鈣與鎂即使同樣表現(xiàn)為克制作用，即血鈣、血鎂過低，都使神經(jīng)肌肉興奮性增高，但兩者在作用過程中，又含有拮抗作用。Mg2＋對中樞神經(jīng)系統(tǒng)克制作用可由于Ca2+存在而削弱，Mg2＋離子所造成肌神經(jīng)信號傳遞阻滯，也可被Ca2+所拮抗。而在對心肌應(yīng)激性作用方面，兩者表現(xiàn)卻截然相反。鎂能參與肌漿網(wǎng)對鈣釋放與結(jié)合，從而影響心肌收縮過程。它們由于都能與一些酶或受體結(jié)合，并且這種結(jié)合含有競爭性，因此所起作用往往相反。總之，鎂、鈣協(xié)同作用以負協(xié)同為多見。因此，鎂中毒時，能夠用鈣來作為解毒手段之一。第26頁第26頁鎂與鉀也含有協(xié)同作用。鎂能興奮細胞膜上Na+

-K+-ATP酶，促使鈉泵運轉(zhuǎn)，使細胞外鉀向細胞內(nèi)移動。同時，鎂能使細胞膜正確通透性下降，使K+難以逸出細胞外，減少K+丟失。因此低血鎂時，鈉泵活動緩慢，細胞內(nèi)鉀外流增多，也許造成細胞內(nèi)低鉀。鎂代謝還受甲狀腺素影響。甲狀腺素可使鎂從尿排出增多，血鉀減少，使總體處于缺鎂（負平衡）狀態(tài)。另外，甲狀腺素本身對物質(zhì)代謝增進作用又增長了機體對鎂需求量。因此甲亢病人經(jīng)常出現(xiàn)低鎂癥狀。第27頁第27頁第二節(jié)微量元素（一）目的與要求幾種主要微量元素生理功效（二）教學內(nèi)容掌握：鐵、硒代謝與功效熟悉：鋅、銅代謝與功效理解：碘代謝與功效自學：錳、氟、鈷、鉻功效第28頁第28頁每日需要量在100mg下列元素稱為微量元素(traceelement)，當前公認人體必需微量元素有鐵、銅、鋅、碘、錳、硒、氟、鉬、鈷、鉻、鎳、釩、鍶、錫等14種，絕大多數(shù)為金屬元素。第29頁第29頁主要是通過與蛋白質(zhì)、酶、激素和維生素等相結(jié)合而發(fā)揮作用。（1）參與構(gòu)成酶活性中心或輔酶。金屬酶和金屬激活酶闡明了微量元素在酶促反應(yīng)中關(guān)鍵性作用，人體內(nèi)有二分之一以上酶在其活性部位含有微量元素，甚至有些酶需要一個以上微量元素才干發(fā)揮其最大活性。（2）參與體內(nèi)物質(zhì)運送。（3）參與激素和維生素活性結(jié)構(gòu)形成。微量元素生理作用:第30頁第30頁一、鐵（iron，F(xiàn)e）鐵主要功效是以血紅素鐵形式存在于血紅蛋白和肌紅蛋白中，發(fā)揮其貯存氧和運送氧作用。鐵還是細胞色素、過氧化氫酶等各種酶構(gòu)成成份。第31頁第31頁成年男性平均含鐵（iron，F(xiàn)e）量約為每kg體重50mg，女性約為每kg體重30mg。體內(nèi)鐵約75%存在于鐵卟啉化合物中，25%存在于非鐵卟啉類含鐵化合物（如含鐵黃素蛋白、鐵硫蛋白、運鐵蛋白等）中。成年男性及絕經(jīng)后婦女每日約需鐵1mg，經(jīng)期婦女每日平均失鐵0.350.7mg，妊娠期婦女每日需要量約為3.6mg。（一）鐵在人體內(nèi)含量與分布第32頁第32頁動物性食物如血、肝、瘦肉，不但含鐵豐富并且吸取率很高。植物性食物中則以黃豆和小油菜、太古菜等鐵含量較高。其中黃豆中鐵不但含量較高且吸取率也較高，是鐵良好起源。用鐵質(zhì)炊具烹調(diào)食物可明顯增長膳食中鐵含量。體內(nèi)鐵還來自紅細胞衰老破壞后所釋放血紅蛋白鐵，后者并不排出體外，而以鐵蛋白形式貯存體內(nèi)，一旦需要可重新用于合成血紅蛋白、肌紅蛋白及其它含鐵卟啉結(jié)構(gòu)物質(zhì)。（二）鐵起源第33頁第33頁

（三）鐵吸取、運送、貯存與排泄1．鐵吸取部位：胃、十二指腸和空腸第34頁第34頁影響鐵吸取原因：有機態(tài)血紅素鐵吸取率約為30%，無機鐵吸取率僅5%。僅Fe2+能夠通過腸黏膜。凡能促使Fe3+還原成Fe2+原因（胃酸、減少環(huán)境pH或還原性物質(zhì)，如維生素C、半胱氨酸、葡萄糖和果糖等）都能增進鐵吸取。絡(luò)合物中鐵吸取率不小于無機鐵，氨基酸、檸檬酸、蘋果酸等與鐵離子形成絡(luò)合物有助于鐵吸取。無機離子中，Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+等有助于鐵吸取，而Ca2+、Al3+、Mg2+則不利于鐵吸取。磷酸、植酸、草酸、鞣酸等均可干擾鐵吸取。鐵吸取過程在很大程度上受機體內(nèi)鐵貯存量、血紅蛋白合成速度、造血功效、鐵蛋白合成狀態(tài)等諸原因影響。貧血都能增強小腸鐵吸取。第35頁第35頁吸取Fe2+在小腸黏膜上皮細胞中氧化為Fe3+，并與鐵蛋白（ferritin）結(jié)合。血液中鐵（Fe3+）與運鐵蛋白（transferrin）結(jié)合而運送。正常人血清運鐵蛋白濃度為200～300mg/dl。結(jié)合鐵運鐵蛋白能夠辨認、并結(jié)合靶細胞運鐵蛋白受體。進而將鐵轉(zhuǎn)至靶細胞內(nèi)。2．鐵運送第36頁第36頁機體內(nèi)多出鐵以鐵蛋白和血鐵黃素兩種形式貯存，以鐵蛋白為主。鐵蛋白主要分布于肝、脾、骨髓、骨骼肌、腸黏膜、腎等組織。正常情況下，儲存鐵和血循環(huán)鐵互換量不多。當需要鐵時，鐵蛋白和血鐵黃素中鐵都可被動員。

3．鐵貯存第37頁第37頁鐵蛋白是由一個蛋白質(zhì)外殼和一個鐵關(guān)鍵構(gòu)成，其蛋白外殼由24個亞基構(gòu)成，中心有一個較大空腔。每分子鐵蛋白最多能夠納入約4500個鐵離子，但普通不超出3000個。第38頁第38頁小腸黏膜上皮細胞生命周期為26天，儲存于細胞內(nèi)鐵蛋白鐵伴隨細胞脫落而排泄于腸腔。這幾乎是體內(nèi)鐵唯一排泄路徑。也有一部分鐵從泌尿生殖道脫落細胞中丟失。尿、汗、消化液、膽汁中均不含鐵。正常人每日排鐵約1mg，與吸取量相平衡。4．鐵排泄第39頁第39頁體內(nèi)鐵代謝第40頁第40頁缺鐵引起小細胞低血色素性貧血。原因：鐵攝入不足；急性大量出血、慢性小量出血（胃、十二指腸潰瘍、婦女月經(jīng)失調(diào)出血等）；兒童生長期和婦女妊娠與哺乳期得不到鐵額外補充。缺鐵可影響組織內(nèi)物質(zhì)代謝，引起機能失調(diào)。Fe2+可與氧反應(yīng)產(chǎn)生羥自由基和過氧化自由基。Fe2+還可與體內(nèi)蛋白質(zhì)結(jié)合，破壞其結(jié)構(gòu)。多年鐵攝入過剩，部分鐵蛋白變性生成血鐵黃素，甚至出現(xiàn)血色素沉著癥，引起器官損傷，可出現(xiàn)肝硬化、肝癌、糖尿病、心肌病、皮膚色素沉著、內(nèi)分泌紊亂、關(guān)節(jié)痛等。（四）鐵缺乏與過量第41頁第41頁二、鋅（zinc,Zn）起源：主要來自動物性食物如牡蠣、泥鰍、鯡魚，以及肉、蛋、內(nèi)臟等。植物性食物含鋅量以及吸收率均遠不及動物性食物。吸?。翰课辉谛∧c。鋅吸取率可因與谷物中富含6-磷酸肌醇結(jié)合生成不溶性復(fù)合物而減少。纖維素亦可影響鋅吸取。需要量、體內(nèi)含量與分布：成人每日鋅需要量為1520mg。成人體內(nèi)鋅含量約2~3g，遍及于全身許多組織，有組織含鋅較多，如視網(wǎng)膜含鋅達0.5%。體內(nèi)鋅主要與金屬硫蛋白結(jié)合而貯存。血鋅濃度約為0.1～0.15mmol/L。運送與排泄：在血中與清蛋白或運鐵蛋白結(jié)合而運輸。鋅主要經(jīng)糞排泄，另一方面為尿、汗、乳汁等。第42頁第42頁鋅生理作用與缺乏癥：主要參與人體內(nèi)許多金屬酶構(gòu)成。鋅參與胰島素合成。鋅是主要免疫調(diào)整劑、生長輔因子，在抗氧化、抗細胞凋亡和抗炎癥中均起主要作用。鋅參與鋅指蛋白，在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中起主要作用，為細胞生長、分化，創(chuàng)傷愈合所必需。鋅增進維生素A正常代謝和生理功效（參與視黃醇氧化酶和視黃醇結(jié)合蛋白合成）；參與粘多糖代謝，保護皮膚和軟骨健康；增進性器官與性機能正常發(fā)育，防治前列腺肥大；增進食欲等。鋅缺乏可引起皮膚炎、傷口愈合緩慢、脫發(fā)、神經(jīng)精神障礙。兒童可出現(xiàn)發(fā)育不良和睪凡萎縮等。第43頁第43頁三、銅（copper,Cu）日需要量：約1~3mg。分布：成人體內(nèi)含銅約80~110mg，在肌肉、內(nèi)臟及腦中含量較高，其中肌肉中占50%，肝中約占10%。運送與排泄：血漿中60%銅與銅藍蛋白（血漿中含銅蛋白，由肝合成）緊密結(jié)合，其它與血漿清蛋白疏松結(jié)合或與組氨酸形成復(fù)合物。銅主要經(jīng)膽汁排出體外。第44頁第44頁參與各種酶構(gòu)成。銅可增強血管生成素對內(nèi)皮細胞親和力，并增進血管內(nèi)皮生長因子和相關(guān)細胞因子表示與分泌，增進血管生成。銅缺乏特性性表現(xiàn)為小細胞低色素性貧血、白細胞減少、出血性血管改變、骨脫鹽、高膽固醇血癥和神經(jīng)疾患等。銅攝入過多也會引起中毒現(xiàn)象，如藍綠糞便、唾液，以及行動障礙等。銅代謝異常遺傳病有Wilson病和Menke病，表現(xiàn)為銅吸取障礙，造成細胞內(nèi)含銅酶活力下降，機體代謝紊亂。銅生理作用、缺乏癥與中毒第45頁第45頁需要量：成人日需要量0.1~0.3mg體內(nèi)含量：正常成人體內(nèi)含碘25~50mg，其中約30%集中于甲狀腺中，用于合成甲狀腺素。其余6080%以非激素形式分散于甲狀腺外。食物起源：海洋植物（海帶、紫菜等）與含碘鹽。代謝：食物中碘在胃腸道被還原成I-后，方被吸收。吸取率可達100%。進入血循環(huán)中碘，廣泛分布在細胞外液，并在腎、唾液腺、胃黏膜和甲狀腺等一些特定組織中被進一步濃集。體內(nèi)85%碘由腎排出，其它由汗腺排出。哺乳期婦女通過乳汁能排出一定量碘。四、碘（iodine,I）第46頁第46頁碘生理功效、缺乏癥與中毒碘主要功效是在甲狀腺內(nèi)合成甲狀腺激素。碘缺乏與過量都將造成甲狀腺病變，成人缺碘可引起甲狀腺腫大，稱甲狀腺腫。胎兒和新生兒缺碘則可引起愣小癥（又稱克汀?。?，表現(xiàn)為發(fā)育停滯、癡呆。碘另一主要功效是抗氧化作用。在含碘細胞中碘可作為電子供體，與活性氧競爭細胞成份和中和羥自由基，預(yù)防細胞遭受破壞。碘能夠與細胞膜多不飽和脂肪酸雙鍵接觸，使之不易產(chǎn)生自由基。碘攝入過多，可引起碘中毒。其癥狀是心率加速、氣短、代謝與食欲亢進等。因其常有眼球凸出，故又稱為凸眼性甲狀腺腫。第47頁第47頁人體含錳約12～20mg。日需要量為2～5mg。主要在小腸吸取，吸取率僅3%。血液中主要與血漿-球蛋白和清蛋白結(jié)合而運送，少許與運鐵蛋白結(jié)合。體內(nèi)主要分布于骨、肝、胰和腎。主要隨膽汁排泄，少許隨胰液排泄，尿中排出很少。

五、錳（manganese,Mn）第48頁第48頁錳主要參與一些酶輔基或激活劑。因此，錳不但參與糖和脂類代謝，并且在蛋白質(zhì)、DNA和RNA合成中起作用。

錳對骨骼生成發(fā)育、造血過程、維持正常生殖功效、抗自由基等都有很大作用。

錳缺乏較少見，可影響生長發(fā)育。

錳攝入過多可出現(xiàn)中毒癥狀。錳干擾多巴胺代謝，造成精神病和帕金森神經(jīng)功效障礙（錳瘋狂）。并可引起眼球集合能力削弱，眼球震顫、瞼裂擴大等。錳可克制呼吸鏈中復(fù)合物I和ATP酶活性，造成自由基過多生成。

錳生理功效、缺乏癥與中毒第49頁第49頁硒在體內(nèi)含量約1421mg，成人日需要量在30～50g。硒吸取部位在十二指腸。維生素E可增進硒吸取與作用，維生素C則強化維生素E這一作用。硒在血液中與和球蛋白結(jié)合，小部分與VLDL結(jié)合而運送。硒主要隨尿及汗液排泄。六、硒（selenium,Se）第50頁第50頁硒以硒半胱氨酸形式存在于蛋白質(zhì)（稱硒蛋白）中。谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）是含硒抗氧化蛋白，通過氧化谷胱甘肽來對抗H2O2，保護細胞膜，增強維生素E抗氧化作用。硒蛋白P（Se-P）是血漿中主要含硒蛋白和硒運送形式，是內(nèi)皮系統(tǒng)抗氧化劑。硫氧還蛋白還原酶（Trx）參與調(diào)整細胞內(nèi)氧化還原過程，刺激正常和腫瘤細胞增殖，并參與DNA合成修復(fù)機制。碘甲腺原氨酸脫碘酶通過調(diào)整甲狀腺激素水平來維持機體生長、發(fā)育與代謝。硒參與輔酶Q和輔酶A合成。硒生理功效第51頁第51頁缺硒與各種疾病發(fā)生相關(guān)?？松讲”闶怯捎诘赜蛐陨L莊稼中含硒量低引起地方性心肌病。硒對抗自由基使之含有抗癌作用，是肝癌、乳腺癌、皮膚癌、結(jié)腸癌、鼻咽癌及肺癌等克制物。服用硒可明顯減少一些癌癥危險性。硒增進人體細胞內(nèi)新陳代謝、核酸合成和抗體形成，對重金屬離子如Pb2+、Hg2+解毒、對黃曲霉毒素清除、抗血栓及抗衰老等多方面作用。硒被光激活將發(fā)出電流。已知硒在視覺細胞感光過程中起主要作用。硒過多對人體產(chǎn)生毒性作用，如脫發(fā)、指甲脫落、周圍性神經(jīng)炎、疲乏無力、惡心嘔吐、生長緩慢及生育力減少、呼出氣有大蒜氣味等。硒缺乏癥與中毒第52頁第52頁人體內(nèi)氟含量約為2~6g，其中90%積存于骨及牙中，少許存在于指甲、毛發(fā)及神經(jīng)肌肉中。成人每日需氟0.5～1.0mg。氟主要從胃腸和呼吸道吸取，血中氟含量約為20mol/L，主要與球蛋白結(jié)合，小部分以氟化物形式運送。氟主要經(jīng)尿排出體外。氟能與羥基磷灰石吸附，形成氟磷灰石，能加強對齲齒抵抗作用。另外，氟直接刺激細胞膜中G蛋白，激活腺苷酸環(huán)化酶或磷脂酶C，啟動細胞內(nèi)cAMP或磷脂酰肌醇信號系統(tǒng)，引起廣泛生物效應(yīng)。缺氟可致骨質(zhì)疏松，易發(fā)生骨折；牙釉質(zhì)受損易碎。氟過多可引起骨脫鈣和白內(nèi)障，并可影響腎上腺、生殖腺等各種器官功效。七、氟（fluorine,F）第53頁第53頁鉻起源于整粒谷類、豆類、海藻類、肉和乳制品等。啤酒酵母及肝含鉻量很高。谷類經(jīng)加工精制后鉻含量將大大減少。人體每日攝入鉻3040g便足以滿足人體需要。鉻是鉻調(diào)素（chromodulin）構(gòu)成成份，通過增進胰島素與細胞受體結(jié)合，增強胰島素生物學效應(yīng)。鉻缺乏可減少胰島素有效性，造成葡萄糖耐量減少，血清膽固醇和血糖上升。鉻含有預(yù)防動脈硬化和冠心病作用。鉻對蛋白質(zhì)合成代謝和生長發(fā)育也是需要，缺鉻動物生長發(fā)育將停滯。八、鉻（chromium,Cr）第54頁第54頁人體對鈷最小需要量為1g。來自食物中鈷必須在腸內(nèi)經(jīng)細菌作用，合成維生素B12后才干被吸取利用。鈷主要從尿中排泄。體內(nèi)鈷主要存在于維生素B12中，以維生素B12形式發(fā)揮作用。鈷缺乏可致B12缺乏，而B12缺乏可引起巨幼紅細胞性貧血等疾病。由于人體排鈷能力強，很少有鈷蓄積現(xiàn)象發(fā)生。九、鈷（cobaltCo）第55頁第55頁1．膳食和飲水中供應(yīng)微量元素不足。2．膳食中微量元素吸取利用率減少。3．需要量增長。4．排出過多。5．遺傳性缺點病。十、微量元素代謝異常原因第56頁第56頁

問題第57頁第57頁單選題第58頁第58頁1．下列相關(guān)鈣吸取錯誤描述是：

A.孕婦吸取不小于常人

B.哺乳期婦女吸取不小于常人

C.鈣吸取與年齡成反比

D.低鈣膳食時吸取率低,高鈣膳食時吸取率高

R.低磷膳食時吸取率高,高磷膳食時吸取率低第59頁第59頁

2．影響鈣吸取原因是：

A.鈣化合物普通不溶于水，因此在消化道中吸取較困難

B.鈣在酸溶淮中普通易于溶解，故乳酸、草酸、植酸存

在時較易吸取

C.鈣吸取與年齡成正比

D.食物中含鈣多，消化道中鈣濃度增長，則吸取率也增長

E.以上都不對第60頁第60頁3.下面相關(guān)鈣生理功效敘述，哪個是正確？

A.增長骨骼肌興奮性，增長心肌興奮性

B.增長骨骼肌興奮性，減少心肌興奮性

C.減少骨骼肌興奮性，增長心肌興奮性

D.減少骨骼肌興奮性，減少心肌興奮性

E.主要維持細胞內(nèi)晶體滲入壓第61頁第61頁4.對于正常成人體內(nèi)鈣、磷、鎂分布，

下列哪一項描述是錯誤：

A.鈣與磷主要分布在骨及牙B.鈣與磷次要分布于細胞內(nèi)及細胞外源程序C.在骨與牙中，鈣和磷以羥磷灰石結(jié)晶形式存在D.鎂主要分布于能與肌肉E.鎂主要分布于細胞外液第62頁第62頁5.關(guān)于甲狀旁腺激素作用錯誤敘述是：

A.加強破骨細胞作用，動員骨鈣，增長血磷

B.增長破能細胞數(shù)量，加強溶骨作用，增長血鈣

C.增進腎小管對鈣和磷重吸取

D.總效應(yīng)是使血中鈣和磷都升高

E.激活腎內(nèi)羥化酶，促時1,25-二羥D3生成,促

進腸鈣吸取第63頁第63頁6．調(diào)整PTH合成及分泌主要原因是：

A.中樞神經(jīng)系統(tǒng)

B.垂體促激素

C.cAMP

D.細胞外液中鈣濃度

E.血漿中磷濃度第64頁第64頁7．PTH化學本質(zhì)是

A.類固醇激素

B.氨基酸衍生物

C.兒茶酚胺類

D.糖蛋白

E.多肽第65頁第65頁8．下列哪種物質(zhì)增進小腸細胞核內(nèi)由DNA

轉(zhuǎn)錄鈣結(jié)合蛋白mRNA?

A.1,25-(OH)2-D3

B.VitD2

C.25-(OH)

-D3

D.1,24,25-(OH)3-D3

E.1,25(OH)2-D3受體-1,25-(OH)2-D3復(fù)合物

第66頁第66頁9.微量元素系指每日需要量小于

A．10mg

B．30mg

C．50mg

D．70mg

E．100mg

第67頁第67頁10．關(guān)于鋅生理功效錯誤描述是：

A.鋅是胰島素構(gòu)成成份

B.鋅是諸多金屬酶輔因子,參與體內(nèi)細胞

大多數(shù)生物氧化反應(yīng)

C.鋅存在于味覺肽中,為味蕾正常發(fā)育所必需

D.鋅是體內(nèi)與DNA復(fù)制,修復(fù),轉(zhuǎn)錄相關(guān)酶輔

因子

E.鋅加速創(chuàng)傷愈合

第68頁第68頁11．齲齒發(fā)病率增高主要是由于缺乏

A．鐵

B．硒

C．氟

D．鋅

E．鈷

第69頁第69頁12．谷胱甘肽過氧化物酶中含有微量元素為

A.鋅

B.銅

C.錳

D.硒

E.硅

第70頁第70頁13.鐵排泄路徑A．尿B．汗C．呼吸道D．膽汁E．腸道第71頁第71頁。14.關(guān)于鐵代謝說法錯誤是

A．Fe3+比Fe2+溶解度大,故較較易吸取

B．糅酸可與鐵結(jié)合成不溶性鐵復(fù)合物不利于鐵吸取

C．酸性條件可增進鐵游離有助于鐵吸取

D．血紅素鐵吸取率高于非血紅素鐵

E．缺鐵可引起小細胞低血素性貧血

第72頁第72頁15．阻礙鈣吸取物質(zhì)是A．乳酸B．檸檬酸C．草酸D．維生素Ｃ

E．氨基酸

第73頁第73頁B型題(16-21)A.25-(OH)-D3

B.1,25-(OH)2-D3

C.24,25-(OH)2-D3D.受體–1,25-(OH)2-D3復(fù)合物E.維生素D316．活性型維生素D是：17．在肝內(nèi)羥化后生成是：第74頁第74頁A.血漿[H+]升高B.血漿[HCO-3]升高C.血漿[Ca2+]升高D.腸道內(nèi)乳酸含量升高E.腸道內(nèi)磷酸含量升高18．不利于腸道鈣吸取是：19．可引起低血鈣是：第75頁第75頁A.

鋅B.硒C.錳D.鈷E.鉻20．在糖、脂代謝中，作為胰島素輔助因子元素是：21．與維生素E抗氧化作用有協(xié)同作用元素是：第76頁第76頁多選題第77頁第77頁22.錳是下列哪些酶構(gòu)成成份

A．精氨酸酶

B．谷氨酰胺合成酶

C．磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶

D．RNA酶

E．谷胱甘肽過氧化物酶第78頁第78頁23.人體內(nèi)主要含鋅酶有

A．碳酸酐酶

B．醇脫氫酶

C．羧肽酶

D．RNA聚合酶

E．谷氨酸脫氫酶第79頁第79頁24．含有鐵化合物是

A．肌紅蛋白

B．血紅蛋白

C．鐵硫蛋白

D．運鐵蛋白

E．清蛋白第80頁第80頁25.下述關(guān)于鋅生物學作用敘述正確是

A．鋅與各種酶活性相關(guān)B．鋅參與形成鋅指結(jié)構(gòu)

C．鋅是主要免疫調(diào)整劑D．增進機體生長發(fā)育,克制核酸及蛋白質(zhì)合成E．鋅在抗氧化中有主要作用

第81頁第81頁26．銅缺乏特性性表既有:A．小細胞性低色素性貧血B．帕金森病C．高膽固醇血癥D．骨脫鹽E．白細胞減少第82頁第82頁27．與機體免疫功效相關(guān)元素有：A．鋅B．硒C．錳D．氟E．鈷

第83頁第83頁28.調(diào)整鈣磷代謝激素有:A.降鈣素B.甲狀腺素C.1,25-(OH)2-D3D.胰島素E.甲狀旁腺素第84頁第84頁29.PTH作用靶器官主要是:A.肝B.心肌C.腎D.胸腺E.骨第85頁第85頁30.鈣離子生理功效有A.細胞內(nèi)信使B.減少神經(jīng)肌肉興奮性C.參與血液凝固D.減少毛細血管及細胞膜通透性E.但使心肌收縮第86頁第86頁31.血鈣包括A.草酸鈣B.血漿蛋白結(jié)合鈣C.CaMD.檸檬酸鈣E.離子鈣第87頁第87頁32.磷生理功效A.參與能量代謝B.構(gòu)成緩沖系統(tǒng)C.酶化學修飾主要方式D.作為第二信使E.不參于細胞膜構(gòu)成第88頁第88頁答案第89頁第89頁1.D評析:鈣吸取與飲食中鈣含量多少無關(guān)2.A

評析:食物中鈣大多以難溶鈣鹽形式存在，

只有轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞xCa2+后才被吸取。

3.C

評析:鈣作用是減少骨骼肌興奮性，增長心肌興奮性第90頁第90頁4.E

評析:鎂離子主要分布在細胞內(nèi)液中。

5.B

評析:甲狀旁腺素作用靶器官是骨和腎。第91頁第91頁6.D

評析:鈣離子通過克制甲狀旁腺主細胞腺

苷酸環(huán)化酶,使cAMP濃度下降，從而

減少PTH分泌.

7.E

評析:PTH為84個氨基酸殘基構(gòu)成多肽。

第92頁第92頁8.E

評析:Ca結(jié)合蛋白（CaBP）合成是受

mRNA控制。而該mRNA合成

則直接受激素—受體復(fù)合物控制。

第93頁第93頁9.E

評析：微量元素指人體每日需要量在100mg

下列化學元素，主要包括鐵、碘、

銅、鋅、錳、硒、氟、鉬、鈷、鉻、

鎳和釩等。

第94頁第94頁

10.B

評析：鋅不參與體內(nèi)生物氧化反應(yīng)

11.C

評析：氟能與羥基磷灰石吸附，取代其羥

基形成氟磷灰石，能加強對齲齒

抵抗作用。

第95頁第95頁12.C

評析：谷胱甘肽過氧化物酶是體內(nèi)主要

含硒抗氧化蛋白。第96頁第96頁13.E

評價：小腸黏膜上皮細胞生命周期為26

天，儲存于細胞內(nèi)鐵蛋白鐵伴隨細

胞脫落而排泄于腸腔。這幾乎是體

內(nèi)鐵唯一排泄路徑。

第97頁第97頁14.A

評析：即使細胞內(nèi)貯存鐵和血漿運送鐵均為Fe3+，但僅Fe2+能夠通過腸黏膜。

第98頁第98頁15.C評析:影響鈣吸取原因諸多。腸道酸性環(huán)境使鈣容易處于溶解狀態(tài)，凡使消化管內(nèi)pH下降食物都有助于鈣吸取。胃酸、氨基酸、乳酸、維生素C等都有助于鈣吸取。而植物成份中植酸鹽、纖維素、糖醛酸、藻酸鈉和草酸因可與鈣形成不溶性鈣鹽而降低鈣吸取。第99頁第99頁16.B

評析:維生素D3活性形式為1,25-(OH)2-D317.A

評析:維生素D3在肝臟中經(jīng)羥化產(chǎn)生25-(OH)-D3第100頁第100頁18.E

評析:腸道鈣吸取與血漿pH無關(guān)，與血

Ca2+無關(guān)。乳酸有助于鈣吸取，

但磷酸過多將與鈣生成不溶性磷酸

鈣，不利于鈣吸取。

第101頁第101頁19.B

評析:血鈣濃度與血漿pH相關(guān)，堿性時，

血鈣濃度將下降

20.E

評析:鉻離子作為胰島素輔助因子，參與糖、脂

代謝。

第102頁第102頁21.B

評析:硒與維生素E協(xié)同作用，發(fā)揮抗氧化作用。

微量元素則無此協(xié)同作用。

第103頁第103頁22.ABCD評析:錳在體內(nèi)主要參與一些酶輔基或激活劑。錳金屬酶有丙酮酸羧化酶、精氨酸酶、RNA聚合酶、谷氨酰胺合成酶、Mn-超氧化物岐化酶等多選題第104頁第104頁23.ABCD評析:鋅主要參與人體內(nèi)許多金屬酶構(gòu)成，如DNA和RNA聚合酶，堿性磷酸酶、碳酸酐酶，醇脫氫酶、乳酸脫氫酶、谷氨酸脫氫酶、羧基肽酶A和B、銅-鋅-超氧化物歧化酶等，它們參與體內(nèi)多種物質(zhì)代謝活動。鋅還參與胰島素合成。

第105頁第105頁24.ABCD評析:肌紅蛋白；血紅蛋白；鐵硫蛋白；運鐵蛋白是含鐵化合物

第106頁第106頁25.ABCE評析:鋅生物學作用有:

鋅與各種酶活性相關(guān)；鋅參與形成鋅指結(jié)構(gòu)；鋅是主要免疫調(diào)整劑；鋅在抗氧化中有主要作用

第107頁第107頁26.ACDE評析:銅缺乏特性性表既有:銅缺乏特性性表現(xiàn)為小細胞低色素性貧血、白細胞減少、出血性血管改變、骨脫鹽、高膽固醇血癥和神經(jīng)疾患等第108頁第108頁27.ABC評析：與機體免疫功效相關(guān)元素有：鋅、硒、錳

28.ACE評析：調(diào)整鈣磷代謝激素有:

降鈣素；甲狀腺素；甲狀旁腺素29.CE評析：PTH作用靶器官是骨和腎第109頁第109頁30.ABCDE評析：鈣離子生理功效有:鈣是體內(nèi)各種酶激活劑；鈣調(diào)整細胞膜通透性和流動性；Ca2+參與調(diào)整心肌和神經(jīng)正?；顒樱S持肌肉一定緊張力還參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放、神經(jīng)沖動傳導(dǎo)、激素分泌、血液凝固、細胞粘附等。鈣離子還是細胞內(nèi)主要第二信使。第110頁第110頁31.BDE評析：血漿中鈣有游離Ca2+和蛋白結(jié)合鈣約各占二分之一。蛋白結(jié)合鈣主要與清蛋白結(jié)合，少許與球蛋白結(jié)合。另外尚有少許與檸檬酸等結(jié)合小分子可溶性鈣。第111頁第111頁32.ABCD評析：磷除與鈣構(gòu)成骨鹽成份，參與成骨作用外，還是核酸、核苷酸、磷脂、磷蛋白、脂蛋白、輔酶等主要生物分子構(gòu)成成份。許多生化反應(yīng)和代謝調(diào)整過程需要磷酸根參與。無機磷酸鹽參與體液緩沖體系。磷還能刺激神經(jīng)肌肉興奮性，使心肌和肌肉有規(guī)則地收縮。第112頁第112頁科學家故事第113頁第113頁現(xiàn)代化學之父貝采里烏斯貝采里烏斯(JakobBerzelius，1779.8.20—1848.8.7)瑞典化學家、伯爵，當代化學命名體系建立者、硅、硒、釷和鈰元素發(fā)覺者，與道爾頓和拉瓦錫并稱為當代化學之父。貝采里烏斯出身貧寒，自幼在逆境中生活與成長。他節(jié)衣縮食、勤儉生活，利用積攢一點錢進入了烏普薩拉大學讀書。他在大學學醫(yī)同時對化學產(chǎn)生了尤其興趣。他對礦泉水出色研究榮獲了醫(yī)學博士學位。185月，他被任命為化學講師。天天除了在試驗室緊張地工作外，他還編寫了《生理化學》教科書。第114頁第114頁18，貝采里烏斯被任命為斯德哥爾摩大學專家。一年后又當選為瑞典科學院院士。18，他還擔任了卡羅林外科醫(yī)學院化學與制藥學教研室主任。1810～1830年，他連續(xù)進行了原子量研究工作。他首先把許多科學家研究結(jié)果做了比較，確認水分子由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成，測得氧原子量是16。他又以氧作原則測定了其它元素原子量，從而使原子量測定工作被大大地簡化。18，他發(fā)表了第一個原子量表。1826年，他發(fā)表第三個原子量表，除個別元素原子量以外，幾乎與當代值同樣。1830年貝采里烏斯重新列出原子量表上原子量與現(xiàn)在所用完全相同。第115頁第115頁貝采里烏斯在礦物研究中還發(fā)覺過一些新元素。他18發(fā)覺鈰、18發(fā)覺了硒、1828年發(fā)覺釷，另外尚有硅、鈁、鉭、鍺等等。貝采里烏斯一生專心致力于科學事業(yè)，他56歲被授于男爵爵位，并與約翰娜初婚。他妻子當初年僅24歲，是瑞典國務(wù)大臣波皮烏斯女兒。婚后，貝采里烏斯繼續(xù)埋頭于科研工作。他一邊在大學里講課，一邊在試驗室工作，并抽空編寫《年度述評》和發(fā)表論文。由于長期緊張地工作和經(jīng)常接觸有毒化學藥物，貝采里烏斯健康遭受很大損傷，積勞成疾，1848年8月7日，在斯德哥爾摩病逝，享年69歲。他去世，不但是瑞典人民巨大損失，也是國際化學界一大不幸。瑞典科學院和瑞典政府為他舉辦了盛大葬禮。第116頁第116頁192月20日，受人尊敬法國大化學家莫瓦桑(HenriMojssan1852一1907)在巴黎大學去世了。在莫瓦桑去世前一年，他榮獲了諾貝爾化學獎。他學生和朋友們決定為他舉辦一個盛大慶祝制得元素氟二十周年大會。會議大廳里坐滿了各界賓客，歌聲和歡呼聲響徹會場，許多人發(fā)表了熱情洋溢演說和祝詞。學生們將一枚自已設(shè)計獎?wù)芦I給敬愛專家。氟的發(fā)現(xiàn)者莫瓦桑第117頁第117頁莫瓦桑在致答辭時這么說道：“我們不能停留在已經(jīng)取得成績上面。在達到一個目標之后，我們應(yīng)該不停止地向著另一個目標前進，不然就不會有所進步。一個人應(yīng)該永遠為自己樹立一個努力為之奮斗高尚目標。”莫瓦桑一生，正是不停止地前進一生，而制取元素氟是他生前最大奉獻。氟，這個不馴服元素，從發(fā)覺到最終被制取，曾經(jīng)歷四分之三個世紀漫長過程。不少科學家曾為此損害了自己健康。甚至付出了生命代價。

第118頁第118頁氟在自然界絕大部分是以螢石、氟磷灰石形式存在，其中螢石是氟主要起源。由于氟元素腐蝕性很強，并且一碰到潮濕空氣便會馬上引起化學反應(yīng)。因此，即使科學家早在18就已確認它存在，但卻始終未能直接制取它。1836年，愛爾蘭諾克斯弟兄企圖用氯和氟化汞反應(yīng)以制取氟，結(jié)果不但未能成功，還因中毒而受到長期病痛折磨。此后，比利時化學家勞埃脫繼承了諾克斯弟兄倆事業(yè)，企圖再一次用化學辦法取得元素氟，竟因氟化氫中毒而為此獻出了生命。第119頁第119頁

莫瓦桑認真總結(jié)了前人經(jīng)驗教訓，決定改用電解法繼續(xù)進行提取氟元素試驗。他將干燥氫氟化鉀溶于“無水”氫氟酸中，用這作為電解質(zhì)，并用鉑銥合金作為電極。當他接通電流后，從陽極端放出一個淡黃色有刺激性氣味氣體，這就是他多少年來夢寐以求元素氟。莫瓦桑終于在人類歷史上第一次成功地獲取了性能極為活潑元素——氟。第120頁第120頁1852年，莫瓦桑出生在法國巴黎一個貧民家庭。少年時代便對科學有著特殊興趣。他境貧寒，中學畢業(yè)后未能繼續(xù)升學。以后，他到一個化學試驗室做半工半讀學徒，由于他工作細心踏實，一絲不茍，深受試驗室導(dǎo)師器重和愛慕。十年后，他通過刻苦自學努力，終于成為一名有影響化學家。莫瓦桑在科學上曾有不少奉獻，如1892年創(chuàng)造了高溫電光爐，1894年制成為造鉆石等。1990年開始，他擔任法國巴黎科學院專家，培養(yǎng)造就了一大批科舉人才。第121頁第121頁硒廣布于自然界，地殼中硒儲量比銻、銀、汞等大幾倍至幾十倍，比所有鉑族元素總合還多一百倍。硒于18由瑞典化學家貝采里烏斯所發(fā)覺。貝采里烏斯仿照硫（拉丁文原意是地球）給它命名叫硒（拉丁文意思是月亮）。

硒的傳說第122頁第122頁相傳，唐玄宗女兒永樂公主年幼時體弱多病。由于“安史之亂”，在她十五歲那年，永樂公主隨皇帝出逃，流落到陜酉沙苑一帶。從此，小公主以當?shù)禺a(chǎn)蒺藜子為茶。不料，她漸漸病退，兩三年后竟變得婀娜嬌美，楚楚感人?！鞍彩分畞y”平定后，永樂公主回宮時便隨身帶了一些蒺藜子，并把它送給皇兄肅宗皇帝飲用，幾十天后肅宗感到自己耳更聰，目更明，精力倍增。從此，蒺藜子被視為靈丹妙藥而名揚天下。當代科學研究發(fā)覺，蒺藜子中含有許各種人體必需微量元素，尤其是硒含量相對豐富。當代醫(yī)學證實，硒含有抗癌、防治心肌病、抗衰老等作用，對人