钙磷及微量元素讲义-生物化学与分子生物学.docxVIP

钙磷及微量元素

1.掌握微量元素及常量元素的概念；钙、磷在体内的分布、功能；钙、磷代谢受三种激素的调节；钙和磷的代谢与骨的代谢密切相关。

2.熟悉微量元素包括哪些元素。

3.了解各微量元素在体内的作用。

无机元素对维持人体正常的生理功能必不可少，按人体每日需要量的多寡可分为微量元素和常量元素。常量元素是指人体含量大于体重的万分之一、且每日需要量在100mg以上的化学元素，主要包括钠、钾、氯、钙、磷、镁等。微量元素在人体中的存在量低于人体体重的0.01%、每日需要量在100mg以下。微量元素绝大多数为金属元素，主要包括铁、碘、铜、锌、锰、硒、氟、钼、钴、铬、钒、锡、镍、硅等。

第一节钙、磷代谢

钙是人体内含量最多的无机元素之一，仅次于碳、氢、氧和氮。新生儿体内钙总量为29～30g，随着生长发育体内钙不断积累，成年女性体内钙的含量约为100g，成年男性约为1200g。磷在人体内的含量仅次于碳、氢、氧、氮和钙，约占人体重的1%，成人体内含600～900g的磷。

一、钙、磷在体内的分布及其功能

（一）钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用

人体内99%的钙以羟基磷灰石的形式存在。羟基磷灰石是钙构成骨和牙的主要成分，起支持和保护作用。

成人血浆（或血清）中的钙约一半是游离钙，另一半为结合钙。与血清蛋白质结合的钙主要与清蛋白结合，少量与球蛋白结合。血钙的正常水平对于维持骨骼内骨盐的含量、血液凝固过程、调节多种酶的活性、维持细胞膜的完整性和通透性以及神经肌肉的兴奋性等方面具有重要的作用。钙可启动骨骼肌和心肌细胞的收缩，胞质作为第二信使在信号转导中发挥了许多重要的生理作用。

（二）磷是体内许多重要生物分子的组成成分

正常成人的磷主要分布于骨中，其次为各组织细胞中，仅少量分布于体液中。

磷除了构成骨盐成分、参与成骨作用外，还是核酸、核苷酸、磷脂、辅酶等重要生物分子的组成成分，发挥各自重要的生理功能。无机磷酸盐还是机体中重要的缓冲体系成分。

正常人血液中钙和磷的浓度相当恒定，每100mL血液中钙与磷的含量之积为一常数，即[Ca]×[P]＝35～40。因此，血钙降低时，血磷会略有增加。

二、钙、磷的吸收与排泄受多种因素影响

牛奶、豆类和叶类蔬菜是人体内钙的主要来源。十二指肠和空肠上段是钙吸收的主要部位。活性维生素D[1，25-（OH）2-D3]能促进钙和磷的吸收。凡能在肠道内与钙形成不溶性复合物的物质均干扰钙的吸收，如碱性磷酸盐、草酸盐和植酸盐可与钙形成不溶解的钙盐，不利于钙的吸收。钙的吸收随年龄的增长而下降。血钙浓度降低可增加肾小管对钙的重吸收率，而血钙高时吸收率下降。肾对钙的重吸收受甲状旁腺激素的严格调控。

食物中的有机磷酸酯和磷脂在消化液中磷酸酶的作用下，水解生成无机磷酸盐并在小肠上段被吸收。钙、镁、铁可与磷酸根生成不溶性化合物而影响其吸收。

肾小管对血磷的重吸收也取决于血磷水平，血磷浓度降低可增高磷的重吸收率。血钙增加可降低磷的重吸收。pH降低可增加磷的重吸收。甲状旁腺激素抑制血磷的重吸收，增加磷的排泄。

三、骨是人体内的钙、磷储库和代谢的主要场所

由于体内大部分钙和磷存在于骨中，所以骨内钙、磷的代谢成为体内钙、磷代谢的主要组成部分。血钙与骨钙的相互转化对维持血钙浓度的相对稳定具有重要意义。

血液碱性磷酸酶的活性增高可作为骨化作用或成骨细胞活动的指标。

四、钙、磷代谢主要受三种激素的调节

调节钙和磷代谢的主要激素有活性维生素D、甲状旁腺激素和降钙素。主要调节的靶器官有小肠、肾和骨。活性维生素D促进小肠钙的吸收和骨盐沉积，甲状旁腺激素具有升高血钙和降低血磷的作用，降钙素是唯一能降低血钙浓度的激素。

五、钙、磷代谢紊乱可引起多种疾病

维生素D缺乏可引起钙吸收障碍，导致儿童佝偻病和成人骨软化症、老年人骨质疏松症。甲状旁腺功能亢进症与维生素D中毒可引起高钙血症等。甲状旁腺功能减退症可引起低钙血症。高磷血症常见于慢性肾病病人，与冠状动脉、心瓣膜钙化等严重的心血管并发症密切相关。

第二节微量元素

微量元素绝大多数为金属元素。在体内一般结合成化合物或络合物，广泛分布于各组织中，含量较恒定。

一、铁

铁是人体含量、需要量最多的微量元素，约占体重的0.0057%，总量为4～5g。成年男性平均含铁量为50mg/kg体重，女性为30mg/kg体重。肉类、乳制品、豆类等食物中含有丰富的铁。

（1）运铁蛋白和铁蛋白分别是铁的运输和储存形式。

（2）体内铁主要存在于铁卟啉化合物和其他含铁化合物中。

（3）铁的缺乏与中毒均可引起严重的疾病当急性大量出血、慢性小量出血（如消化道溃疡、妇女月经失调出血等）以及儿童生长期和妇女妊娠、哺乳期等情况下，铁得不到额外的补充，机体对铁的需求与供给失衡，导致体内储存铁耗尽均会引起体内缺铁。由于铁的缺乏，导致小细胞低色素性贫血