生物化学维生素和无机物

第第1818章章维生素与无机物维生素与无机物Vitamins and Minerals脂溶性维生素脂溶性维生素(lipid-soluble vitamin)水溶性维生素水溶性维生素(water-soluble vitamin)n 分类分类:一、维生素一、维生素微量元素微量元素(trace element)：指人体每日需要：指人体每日需要量在量在100mg以下的化学元素，主要包括铁、以下的化学元素，主要包括铁、碘、铜、锌、锰、硒、氟、钼、钴、铬等。碘、铜、锌、锰、硒、氟、钼、钴、铬等。二、无机元素二、无机元素无机元素无机元素(minerals)是维持人体正常生理功能是维持人体正常生理功能也必不可少的元素。也必不可少的元素。常量元素常量元素(macroelement)：钠、钾、氯、：钠、钾、氯、钙、磷、镁等钙、磷、镁等第一节第一节 脂溶性维生素脂溶性维生素Lipid-soluble Vitamin（一）视黄醇与其特异的结合蛋白相结合而在（一）视黄醇与其特异的结合蛋白相结合而在血液中运输血液中运输血液血液运甲腺蛋白运甲腺蛋白(TTR)视黄醇酯视黄醇酯肝细胞肝细胞视黄醇视黄醇视黄醇结合蛋白视黄醇结合蛋白(RBP)肝内星形细胞肝内星形细胞(stellate cell)储存储存在细胞内在细胞内细胞视黄醇结合蛋白细胞视黄醇结合蛋白(CRBP)（二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素（二）视黄醇、视黄醛和视黄酸是维生素A A的活性的活性形式形式CH2OHCH3H3CCH3CH3CH3视黄醇CHOCH3H3CCH3CH3CH3视黄醛COOHCH3H3CCH3CH3CH3全反-视黄酸CH3H3CCH3CH3COOHH3C9-顺-视黄酸CH3H3CCH3CH3CH3H3CCH3H3CH3CCH3*9101 1视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能视黄醛与视蛋白结合发挥其视觉功能11-顺视黄醇11-顺视黄醛视蛋白全反视黄醇 视紫红质（11-顺视黄醛）光视紫红质（全反视黄醛）光变视紫红质II全反视黄醛异构酶还原酶还原酶视觉神经冲动n夜盲症夜盲症2 2视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用全反式视黄酸和全反式视黄酸和9-9-顺视黄酸顺视黄酸是执行这一重要功能是执行这一重要功能的关键物质。与细胞内核受体结合，与的关键物质。与细胞内核受体结合，与DNADNA反应元件反应元件结合，调节某些基因的表达。结合，调节某些基因的表达。缺乏：干眼病缺乏：干眼病(xerophthalmia)3 3维生素维生素A A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂和胡萝卜素是有效的抗氧化剂4.4.维生素维生素A A过量可引起中毒过量可引起中毒二、维生素二、维生素D可在体内合成可在体内合成（一）维生素（一）维生素D的活化形式是的活化形式是1,25-二羟维生素二羟维生素D肝肝25-羟化酶羟化酶 维生素维生素D3（胆钙化醇）（胆钙化醇）25-羟维生素羟维生素D3（25-羟胆钙化醇）羟胆钙化醇）肾，骨，胎盘中肾，骨，胎盘中的的1-羟化酶羟化酶 1,25-二羟维生素二羟维生素D3（1,25-二羟胆钙化醇）二羟胆钙化醇）n VitD3的活性形式：的活性形式：1,25-(OH)2-VitD3 24,25-二羟维生素二羟维生素D3（24,25-二羟胆钙化醇）二羟胆钙化醇）肾，骨，胎盘、软肾，骨，胎盘、软骨中的骨中的24-羟化酶羟化酶（二）（二）1,25-(OH)2D3具有调节血钙和组织细胞具有调节血钙和组织细胞分化的功能分化的功能1调节血钙水平是调节血钙水平是1,25-(OH)2D3的重要作用的重要作用1,25-(OH)2D3可通过信号转导系统使钙通道开放，可通过信号转导系统使钙通道开放，促进小肠对钙、磷的吸收，影响骨组织的钙代谢，促进小肠对钙、磷的吸收，影响骨组织的钙代谢，从而维持血钙和血磷的正常水平，促进骨和牙的钙从而维持血钙和血磷的正常水平，促进骨和牙的钙化。化。维生素维生素D缺乏缺乏:儿童儿童佝偻病佝偻病(rickets)成人成人软骨病软骨病(osteomalacia)。2.1,25-(OH)2D3还具有影响细胞分化的功能还具有影响细胞分化的功能 调节多种组织细胞分化调节多种组织细胞分化 促进胰岛促进胰岛 细胞合成与分泌胰岛素细胞合成与分泌胰岛素 抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化抑制某些肿瘤细胞增殖和促进分化3.维生素维生素D过量可引起中毒过量可引起中毒生育酚生育酚(tocopherol):、和和 四种四种生育三烯酚生育三烯酚(tocotrienol):、和和 四种四种OR1HOR2R3CH3生育酚OR1HOR2R3CH3生育三烯酚（二）维生素（二）维生素E E具有抗氧化等多方面的功能具有抗氧化等多方面的功能1 1维生素维生素E E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂是体内最重要的脂溶性抗氧化剂n机制机制:捕捉过氧化脂质自由基捕捉过氧化脂质自由基,保护生物膜的保护生物膜的结构与功能。结构与功能。n 缺乏缺乏:轻度溶血性贫血。轻度溶血性贫血。维生素维生素E过氧化脂过氧化脂质自由基质自由基生育酚生育酚自由基自由基或谷胱甘肽或谷胱甘肽生育醌生育醌维生素维生素C2 2维生素维生素E E具有调节基因表达的作用具有调节基因表达的作用n 上调或下调生育酚的摄取和降解相关的基因上调或下调生育酚的摄取和降解相关的基因 延缓衰老延缓衰老n 脂类摄取与动脉硬化的相关基因脂类摄取与动脉硬化的相关基因:预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病n 细胞外基质蛋白的基因、细胞黏附与炎症的相关基因细胞外基质蛋白的基因、细胞黏附与炎症的相关基因 抗炎、维持正常免疫功能抗炎、维持正常免疫功能n 细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因细胞信号系统和细胞周期调节的相关基因 抑制细胞增殖，抗肿瘤抑制细胞增殖，抗肿瘤3 3维生素维生素E E能提高血红素合成的关键酶能提高血红素合成的关键酶活性活性血红素合成关键酶：血红素合成关键酶：氨基氨基酮戊酸酮戊酸(ALA)合酶合酶 ALA脱水酶脱水酶缺乏：缺乏：新生儿贫血新生儿贫血4 4维生素维生素E E缺乏并不多见缺乏并不多见临床上：临床上：治疗先兆流产及习惯性流产治疗先兆流产及习惯性流产。（一）维生素（一）维生素K是是2-甲基甲基1,4-萘醌的衍生物萘醌的衍生物HOOCH3维生素 K1（植物甲萘醌）（叶绿醌）HOOCH3维生素K2OHOHCH3维生素K33n（二）维生素（二）维生素K是多种是多种-谷氨酰羧化酶的辅酶谷氨酰羧化酶的辅酶1维生素维生素K具有促进凝血作用具有促进凝血作用2维生素维生素K对骨代谢具有重要作用对骨代谢具有重要作用3维生素维生素K缺乏可引起出血缺乏可引起出血第二节第二节 水溶性维生素水溶性维生素：B族维生素，维生素族维生素，维生素C一、维生素一、维生素B1形成辅酶焦磷酸硫胺素形成辅酶焦磷酸硫胺素（一）焦磷酸硫胺素是维生素（一）焦磷酸硫胺素是维生素B1的活性形式的活性形式焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素(thiamine pyrophosphate,TPP)NNCH3CH2NH2SCHN+CH3CH2CH2O POHOOPOOHOH硫胺素硫胺素(thiamine)TPP是是-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮酶的辅酶酮酶的辅酶 在神经传导中起一定的作用，抑制胆碱酯在神经传导中起一定的作用，抑制胆碱酯酶的活性酶的活性脚气病，末梢神经炎脚气病，末梢神经炎（二）维生素（二）维生素B1在糖代谢中具有重要作用，在糖代谢中具有重要作用，缺乏可引起脚气病缺乏可引起脚气病二、维生素二、维生素B2是是FAD和和FMN的组成成分的组成成分 维生素维生素B2又名核黄素又名核黄素(riboflavin)体内活性形式为体内活性形式为黄素单核苷酸黄素单核苷酸(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)Vit B2FMNAMPFADNNCNHNCOOCH3CH3CH3HCOHHCOHHCOHH2CPOOHOOOHOPOCH3OOHOHNNNNNH2（二）（二）FMN和和FAD是体内氧化还原酶的辅基是体内氧化还原酶的辅基三、维生素三、维生素PP又称抗癞皮病维生素又称抗癞皮病维生素N+OCH2OPOOHPOOOHOOHOOPOHOHNNNNNH2OCH2OOHCONH2RNAD+：R为为 HPOOHOHNADP+：R为为尼克酰胺 （二）维生素（二）维生素PP缺乏可引起癞皮病缺乏可引起癞皮病 癞皮病癞皮病 NAD+及及NADP+是体内多种是体内多种不需氧脱氢酶不需氧脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。传递氢的作用。（一）泛酸在辅酶（一）泛酸在辅酶A和酰基载体蛋白分子中发挥和酰基载体蛋白分子中发挥作用作用（二）泛酸参与酰基转移反应（二）泛酸参与酰基转移反应NNNNNH2OCH2OOHOPO3H2OHOOPPOOOHCH2CCH3CH3COHHCONHCH2CH2CONHCH2CH2SH泛酸泛酸4-磷酸泛酰磷酸泛酰巯基乙胺巯基乙胺CoA的结构式五、生物素参与五、生物素参与CO2固定反应固定反应（一）生物素（一）生物素(biotin)的来源广泛的来源广泛（二）生物素是多种羧化酶的辅基（二）生物素是多种羧化酶的辅基生物素是体内多种羧化酶生物素是体内多种羧化酶(如如丙酮酸羧化酶、丙酮酸羧化酶、乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶)的辅基，与羧化酶蛋白中的辅基，与羧化酶蛋白中赖氨酸赖氨酸残基的残基的-氨基氨基以酰胺键共价结合，形成生物胞素以酰胺键共价结合，形成生物胞素残基，参与残基，参与CO2固定固定过程。过程。（三）生物素参与细胞信号转导和基因表达（三）生物素参与细胞信号转导和基因表达 生物素还可使生物素还可使组蛋白生物素化组蛋白生物素化，从而影响细，从而影响细胞周期、转录和胞周期、转录和DNA损伤的修复。损伤的修复。CHSCHCH2NHCHNHO(CH2)4COOH与羧基结与羧基结合生成羧合生成羧基生物素基生物素与赖氨酸残与赖氨酸残基基-氨基结氨基结合成生物胞合成生物胞素素六、维生素六、维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺吡哆胺（一）维生素（一）维生素B6的磷酸酯是其活性形式的磷酸酯是其活性形式维生素维生素B6包括包括吡哆醇吡哆醇(pyridoxine)、吡哆醛吡哆醛(pyridoxal)和和吡哆胺吡哆胺(pyridoxamine)。活化形式：活化形式：磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛和和磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛是氨基酸是氨基酸转氨酶转氨酶及及脱羧酶脱羧酶的辅酶，的辅酶，用于治疗小儿惊厥、妊娠呕吐和精神焦虑用于治疗小儿惊厥、妊娠呕吐和精神焦虑。磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛也是也是-氨基氨基-酮戊酸酮戊酸合酶合酶（ALA合酶合酶）的辅酶。缺乏导致低血色素小细胞性贫血和血的辅酶。缺乏导致低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。清铁增高。磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛是是同型半胱氨酸同型半胱氨酸分解代谢酶的辅酶，分解代谢酶的辅酶，缺乏引起高同型半胱氨酸血症。缺乏引起高同型半胱氨酸血症。（二）磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样（二）磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样1 1磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶2 2磷酸吡哆醛可终止类固醇激素的作用磷酸吡哆醛可终止类固醇激素的作用 作用机制：作用机制：将类固醇激素将类固醇激素-受体复合物从受体复合物从DNA中移去，终止这些激素的作用。中移去，终止这些激素的作用。维生素维生素B6缺乏：缺乏：可增加人体对雌激素、雄激素、可增加人体对雌激素、雄激素、皮质激素和维生素皮质激素和维生素D D作用的敏感性。作用的敏感性。3 3维生素维生素B6缺乏不多见，而过量可引起中毒缺乏不多见，而过量可引起中毒日摄入量超过日摄入量超过200mg可引起神经损伤，表现可引起神经损伤，表现为周围感觉神经病。为周围感觉神经病。叶酸叶酸(folic acid)又称蝶酰谷氨酸又称蝶酰谷氨酸 体内活性形式为体内活性形式为四氢叶酸四氢叶酸(FH4)七、叶酸以四氢叶酸形式参与七、叶酸以四氢叶酸形式参与一碳单位代谢一碳单位代谢（一）四氢叶酸是叶酸的活性形式（一）四氢叶酸是叶酸的活性形式（二）四氢叶酸是一碳单位的载体（二）四氢叶酸是一碳单位的载体 叶酸叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+二氢叶酸二氢叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+四氢叶酸四氢叶酸5,6,7,8-四氢叶酸四氢叶酸 N1N3CH6NH57NH8NH2OHCH29NH10CONH CHHOOC(CH2)2COOH八、维生素八、维生素B12是含钴维生素是含钴维生素（一）维生素（一）维生素B12的吸收需要内因子的吸收需要内因子胃酸胃酸胃蛋白酶胃蛋白酶B12 B12蛋白质蛋白质亲钴蛋白亲钴蛋白亲钴蛋白亲钴蛋白B12胰蛋白酶胰蛋白酶 B12内因子内因子IF-B12 回肠吸收回肠吸收 R：-CH3甲基钴胺素甲基钴胺素 R：5-脱氧腺苷脱氧腺苷5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 Vit B12是是N5-CH3-FH4转甲基酶转甲基酶（甲硫氨酸合成酶）（甲硫氨酸合成酶）的辅酶，催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸。的辅酶，催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸。Vit B12 Vit B12 缺乏：缺乏：相应缺乏症：相应缺乏症：巨幼红细胞贫血巨幼红细胞贫血 高同型半胱氨酸血症高同型半胱氨酸血症（二）维生素（二）维生素B12影响一碳单位的代谢和脂肪影响一碳单位的代谢和脂肪酸的合成酸的合成一是引起甲硫氨酸合成减少；一是引起甲硫氨酸合成减少；二是影响四氢叶酸的再生。二是影响四氢叶酸的再生。5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素是是L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA变位酶变位酶的辅酶，催化琥珀酰的辅酶，催化琥珀酰CoA的生成。的生成。B12缺乏时缺乏时，L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA大量堆积，影响脂大量堆积，影响脂肪酸的正常合成。肪酸的正常合成。相应缺乏症：相应缺乏症：神经疾患神经疾患 九、维生素九、维生素C又称抗坏血病维生素又称抗坏血病维生素（一）维生素（一）维生素C是对热不稳定的酸性物质是对热不稳定的酸性物质维生素维生素C又称又称L-抗坏血酸抗坏血酸(ascorbic acid)，呈，呈酸性，酸性，广泛存在于新鲜蔬菜和水果中广泛存在于新鲜蔬菜和水果中。动物体内不能合成维生素动物体内不能合成维生素C，必需由食物供给。，必需由食物供给。抗坏血酸分子中抗坏血酸分子中C2和和C3羟基羟基可以可以氧化脱氢氧化脱氢生成生成脱氢抗坏血酸，后者也可以脱氢抗坏血酸，后者也可以加氢还原加氢还原。CCCHCH2OHOHHOHCCOOOH14CCCHCH2OHOHOHCCOOO142H2H维生素维生素C脱氢维生素脱氢维生素C （二）维生素（二）维生素C既是一些羟化酶的辅酶又是既是一些羟化酶的辅酶又是强抗氧化剂强抗氧化剂 1 1维生素维生素C是一些羟化酶的辅酶是一些羟化酶的辅酶 抗坏血酸是维持体内含铜羟化酶和抗坏血酸是维持体内含铜羟化酶和-酮戊酮戊二酸二酸-铁羟化酶活性必不可少的辅因子。铁羟化酶活性必不可少的辅因子。2 2维生素维生素C作为抗氧化剂可直接参与体内氧化作为抗氧化剂可直接参与体内氧化还原反应还原反应 3维生素维生素C具有增强机体免疫力的作用具有增强机体免疫力的作用 缺乏症：缺乏症：坏血病（坏血病（scurvy）第三节第三节 钙、磷代谢钙、磷代谢Metabolism of Calcium and Phosphorus一、钙、磷在体内分布广泛、功能重要一、钙、磷在体内分布广泛、功能重要（一）钙既是骨的主要成分又具有重要的调节（一）钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用作用 pHpH 血钙的正常水平血钙的正常水平对于维持骨骼内骨盐的含对于维持骨骼内骨盐的含量、血液凝固过程和神经肌肉的兴奋性具有重量、血液凝固过程和神经肌肉的兴奋性具有重要的作用。要的作用。（二）磷是体内许多重要生物分子的组成成分（二）磷是体内许多重要生物分子的组成成分二、钙和磷的代谢与骨的代谢密切相关二、钙和磷的代谢与骨的代谢密切相关（一）钙和磷的吸收与排泄的影响因素颇多（一）钙和磷的吸收与排泄的影响因素颇多主要来源主要来源:牛奶、豆类和叶类蔬菜牛奶、豆类和叶类蔬菜主要吸收部位主要吸收部位:十二指肠和空肠上段十二指肠和空肠上段影响钙吸收因素影响钙吸收因素:n 酸性食物均有利于钙的吸收。酸性食物均有利于钙的吸收。n 碱性磷酸盐、草酸盐和植酸盐不利于钙的碱性磷酸盐、草酸盐和植酸盐不利于钙的吸收。吸收。n 钙的吸收随年龄的增长而下降。钙的吸收随年龄的增长而下降。n 维生素维生素D能促进钙和磷的吸收。能促进钙和磷的吸收。正常成人肾小球每日滤过约正常成人肾小球每日滤过约9g9g游离钙。游离钙。（1 1）肾小管对钙的）肾小管对钙的重吸收量与血钙浓度重吸收量与血钙浓度相关。相关。血血钙浓度降低可增加肾小管对钙的重吸收率，而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。血钙高时吸收率下降。（2 2）肾对钙的重吸收受）肾对钙的重吸收受甲状旁腺激素甲状旁腺激素的严格调控。的严格调控。食物:钙15mg/kg体重/日 磷20mg/kg体重/日小肠吸收:钙6mg/kg体重/日 磷16mg/kg体重/日消化液分泌:钙3mg/kg体重/日 磷3mg/kg体重/日粪便排泄:钙12mg/kg体重/日 磷7mg/kg体重/日骨骨盐交换:钙8mg/kg体重/日肾小管重吸收:钙150mg/kg体重/日 磷87mg/kg体重/日尿排泄:钙3mg/kg体重/日 磷13mg/kg体重/日 血液钙911mg/dl磷3.54.0mg/dl（二）骨内钙和磷的代谢是体内钙磷代谢（二）骨内钙和磷的代谢是体内钙磷代谢主要组成主要组成内钙、磷代谢与动态平衡图示于图18-11。三、钙和磷代谢受三种激素的调节三、钙和磷代谢受三种激素的调节主要调节激素：主要调节激素：维生素维生素D、甲状旁腺激素和降钙素、甲状旁腺激素和降钙素主要调节靶器官：主要调节靶器官：小肠、肾和骨小肠、肾和骨（一）维生素（一）维生素D促进小肠钙的吸收和骨盐沉积促进小肠钙的吸收和骨盐沉积（1）1,25-(OH)2D3与小肠黏膜细胞特异的胞浆受体结与小肠黏膜细胞特异的胞浆受体结合，进入细胞核，刺激合，进入细胞核，刺激钙结合蛋白钙结合蛋白的生成，促进的生成，促进小肠对钙的吸收，磷的吸收也随之增加。小肠对钙的吸收，磷的吸收也随之增加。（2）1,25-(OH)2D3可促进骨盐沉积，刺激成骨细胞分可促进骨盐沉积，刺激成骨细胞分泌胶原，促进泌胶原，促进骨基质骨基质的成熟，有利于成骨。的成熟，有利于成骨。（二）甲状旁腺激素具有升高血钙和降低血磷（二）甲状旁腺激素具有升高血钙和降低血磷的作用的作用（1）PTH刺激破骨细胞的活化，刺激破骨细胞的活化，促进骨盐溶解促进骨盐溶解，使血钙与血磷增高。使血钙与血磷增高。（2）PTH促进肾小管对钙的重吸收，抑制对磷促进肾小管对钙的重吸收，抑制对磷的重吸收。的重吸收。（3）PTH还可刺激肾合成还可刺激肾合成1,25-(OH)2D3，间接地，间接地促进小肠对钙、磷的吸收。促进小肠对钙、磷的吸收。PTH的总体作用是使的总体作用是使血钙升高血钙升高。（三）降钙素是唯一降低血钙浓度的激素（三）降钙素是唯一降低血钙浓度的激素降钙素降钙素(calcitonin，CT)是是甲状腺甲状腺C细胞细胞合成的合成的由由32个氨基酸残基组成的多肽，其作用靶器官为骨个氨基酸残基组成的多肽，其作用靶器官为骨和肾。和肾。（1）CT抑制破骨细胞抑制破骨细胞、激活成骨细胞激活成骨细胞，促进，促进骨盐沉积，降骨盐沉积，降低血钙与血磷低血钙与血磷。（2）CT抑制抑制肾小管对钙、磷的重吸收。肾小管对钙、磷的重吸收。CT的总体作用的总体作用是降低血钙与血磷。是降低血钙与血磷。维生素维生素D缺乏缺乏：儿童佝偻病：儿童佝偻病(rickets)成人骨软化症成人骨软化症(osteomalacia)中、老年人骨质疏松中、老年人骨质疏松(osteoporosis)甲旁亢与维生素甲旁亢与维生素D中毒中毒：高血钙症：高血钙症(hypercalcemia)尿路结石尿路结石 第四节第四节微量元素微量元素Trace Elementn概念：概念：一、铁是体内含量最多的微量元素一、铁是体内含量最多的微量元素铁卟啉化合物：铁卟啉化合物：75%非铁卟啉类含铁化合物：非铁卟啉类含铁化合物：25%（如含铁的黄（如含铁的黄素蛋白、铁硫蛋白、运铁蛋白等）。素蛋白、铁硫蛋白、运铁蛋白等）。（一）体内铁主要存在于含铁卟啉和非铁卟啉（一）体内铁主要存在于含铁卟啉和非铁卟啉的蛋白质中的蛋白质中（二）运铁蛋白和铁蛋白分别是铁的运输和储（二）运铁蛋白和铁蛋白分别是铁的运输和储存形式存形式 铁铁(Fe3+)在血液中与在血液中与运铁蛋白运铁蛋白(transferrin)结合而结合而运输。运输。多余的铁以多余的铁以铁蛋白铁蛋白的形式主要储存于肝、脾、骨的形式主要储存于肝、脾、骨髓、小肠黏膜、胰等器官。髓、小肠黏膜、胰等器官。体内铁的唯一排泄途径：细胞内有铁蛋白铁随着体内铁的唯一排泄途径：细胞内有铁蛋白铁随着小肠黏膜上皮细胞脱落而排泄小肠黏膜上皮细胞脱落而排泄于肠腔。于肠腔。（三）铁的缺乏与中毒均可引起严重的疾病（三）铁的缺乏与中毒均可引起严重的疾病铁的缺乏：铁的缺乏：小细胞低血色性贫血小细胞低血色性贫血 铁摄入过剩：铁摄入过剩：血色素沉着症血色素沉着症(hemochromatosis)二、锌是含锌金属酶和锌指蛋白的二、锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分组成成分血锌水平：血锌水平：运输形式：运输形式：清蛋白或运铁蛋白结合而运输清蛋白或运铁蛋白结合而运输储存形式：储存形式：与金属硫蛋白与金属硫蛋白(metallothionein)结合结合排泄方式：排泄方式：主要经粪排泄，其次为尿、汗、乳汁主要经粪排泄，其次为尿、汗、乳汁锌锌(zinc)在人体内的含量仅次于铁，约为。在人体内的含量仅次于铁，约为。成人每日需锌成人每日需锌1520mg。功能功能：含锌金属酶的组成成分、锌指蛋白中含锌金属酶的组成成分、锌指蛋白中锌指模体的成分。锌指模体的成分。缺乏症：缺乏症：皮肤炎、伤口愈合缓慢、脱发、神皮肤炎、伤口愈合缓慢、脱发、神经精神障碍，儿童发育不良、睾凡萎缩等。经精神障碍，儿童发育不良、睾凡萎缩等。三、铜是体内多种含铜酶的辅基三、铜是体内多种含铜酶的辅基运输形式：运输形式：60%的铜与铜蓝蛋白的铜与铜蓝蛋白(ceruloplasmin)紧密结合，其余的与清蛋白疏松结合或与组氨酸紧密结合，其余的与清蛋白疏松结合或与组氨酸形成复合物。形成复合物。排泄方式：排泄方式：主要随胆汁排泄主要随胆汁排泄成人体内铜成人体内铜(copper)的含量约为的含量约为80110mg，肌肉中约占肌肉中约占50%，10%存在于肝。存在于肝。缺乏症：缺乏症：小细胞低色素性贫血、白细胞减少、小细胞低色素性贫血、白细胞减少、出血性血管改变、骨脱盐、高胆固醇血症和神出血性血管改变、骨脱盐、高胆固醇血症和神经疾患。经疾患。中毒：中毒：蓝绿粪便、唾液，以及行动障碍。蓝绿粪便、唾液，以及行动障碍。1）体内多种酶的辅基，含铜的酶多以氧分子或氧体内多种酶的辅基，含铜的酶多以氧分子或氧的衍生物为底物。的衍生物为底物。2）增强血管生成素增强血管生成素(angiogenin)对内皮细胞的亲对内皮细胞的亲和力、增加血管内皮生长因子和力、增加血管内皮生长因子(VEGF)和相关和相关细胞因子的表达与分泌，促进血管生成细胞因子的表达与分泌，促进血管生成。功能功能：四、锰是多种酶的组成成分和激活剂四、锰是多种酶的组成成分和激活剂运输形式：运输形式：大部分与血浆中大部分与血浆中-球蛋白和清蛋白球蛋白和清蛋白结合而运输，少量与运铁蛋白结合。结合而运输，少量与运铁蛋白结合。储存部位：储存部位：骨、肝、胰和肾骨、肝、胰和肾 排泄方式：排泄方式：主要经胆汁，少量随胰液排出，尿主要经胆汁，少量随胰液排出，尿中排泄很少。中排泄很少。人体内含锰人体内含锰(manganese)约约1220mg。成人。成人每日需每日需25mg。缺乏症：缺乏症：生长发育受到影响生长发育受到影响。中毒：中毒：抑制呼吸链中复合物抑制呼吸链中复合物和和ATP酶的活性，造成酶的活性，造成氧自由基的过量产生；干扰多巴胺的代谢，导致精氧自由基的过量产生；干扰多巴胺的代谢，导致精神病和帕金森神经功能障碍神病和帕金森神经功能障碍（锰疯狂）（锰疯狂）。1）多种酶的组成成分和激活剂多种酶的组成成分和激活剂2）体内正常免疫功能、血糖与细胞能量调节、生）体内正常免疫功能、血糖与细胞能量调节、生殖、消化、骨骼生长、抗自由基等均需要锰。殖、消化、骨骼生长、抗自由基等均需要锰。功能功能：五、硒以硒半胱氨酸形式参与多种五、硒以硒半胱氨酸形式参与多种重要硒蛋白的组成重要硒蛋白的组成 运输形式：运输形式：与与 和和 球蛋白结合，小部分与球蛋白结合，小部分与VLDL结合而运输结合而运输。排泄方式：排泄方式：主要随尿及汗液排泄。主要随尿及汗液排泄。人体含硒人体含硒(selenium)约为约为14mg21mg。成人日。成人日需要量在需要量在30 g 50 g。功能功能：以硒半胱氨酸以硒半胱氨酸(selenocysteine)的形式存在于的形式存在于硒蛋白。硒蛋白。l谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶是重要的含硒抗氧化蛋是重要的含硒抗氧化蛋白，降低细胞内白，降低细胞内H2O2的含量，保护细胞膜，的含量，保护细胞膜，并加强维生素并加强维生素E的的抗氧化作用抗氧化作用。l硒蛋白硒蛋白P是血浆中的主要硒蛋白，可表达于各是血浆中的主要硒蛋白，可表达于各种组织，既是硒的转运蛋白，也是内皮系统种组织，既是硒的转运蛋白，也是内皮系统的抗氧化剂。的抗氧化剂。l硫氧还蛋白还原酶硫氧还蛋白还原酶参与调节细胞内氧化还原参与调节细胞内氧化还原过程，参与过程，参与DNA合成的修复机制合成的修复机制。缺发症：缺发症：可引发糖尿病、心血管疾病、神经可引发糖尿病、心血管疾病、神经变变 性疾病、某些癌症等，如：克山病。性疾病、某些癌症等，如：克山病。l碘甲腺原氨酸脱碘酶碘甲腺原氨酸脱碘酶可激活或去激活甲状腺可激活或去激活甲状腺激素，以维持机体生长、发育与代谢。激素，以维持机体生长、发育与代谢。l硒参与辅酶硒参与辅酶Q和辅酶和辅酶A的合成。的合成。功能：功能：主要参与甲状腺激素的合成，也具有抗氧主要参与甲状腺激素的合成，也具有抗氧化作用；化作用；缺乏症缺乏症:地方性甲状腺肿，严重可致发育停滞、痴地方性甲状腺肿，严重可致发育停滞、痴呆，如胎儿期缺碘可致呆小病；呆，如胎儿期缺碘可致呆小病；中毒：中毒：高碘性甲状腺肿，表现为甲状腺功能亢进高碘性甲状腺肿，表现为甲状腺功能亢进及一些中毒症状。及一些中毒症状。六、碘是甲状腺激素的组成成分六、碘是甲状腺激素的组成成分成人体内含碘成人体内含碘(iodine)30mg50mg，其中约，其中约30%集中在甲状腺内，用于合成甲状腺激素。集中在甲状腺内，用于合成甲状腺激素。60%80%以非激素的形式分散于甲状腺外。以非激素的形式分散于甲状腺外。七、钴以维生素七、钴以维生素B12的形式发挥作用的形式发挥作用人体对钴的最小需要量为人体对钴的最小需要量为1 g，主要从尿中排泄，主要从尿中排泄，人体排钴能力强，很少有钴蓄积的现象发生。人体排钴能力强，很少有钴蓄积的现象发生。钴主要以钴主要以B12的形式发挥作用的形式发挥作用，钴缺乏可致，钴缺乏可致B12缺乏，缺乏，而而B12缺乏可引起巨幼红细胞性贫血等疾病。缺乏可引起巨幼红细胞性贫血等疾病。八、氟与骨、牙的形成与八、氟与骨、牙的形成与钙磷代谢密切相关钙磷代谢密切相关成人体内含氟成人体内含氟(fluorine)约约2g6g，其中，其中90%分分布于骨、牙中，少量存在于指甲、毛发及神经肌布于骨、牙中，少量存在于指甲、毛发及神经肌肉中。肉中。血中水平：血中水平：20 mol/L 运输形式：运输形式：与球蛋白结合，小部分以氟化物形与球蛋白结合，小部分以氟化物形式运输式运输。排泄方式：排泄方式：尿尿功能功能：氟与骨、牙的形成及钙磷代谢密切相关。氟氟与骨、牙的形成及钙磷代谢密切相关。氟可被羟基磷灰石吸附，生成氟磷灰石，从而加强对龋可被羟基磷灰石吸附，生成氟磷灰石，从而加强对龋牙的抵抗作用。牙的抵抗作用。缺乏症缺乏症:骨质疏松，易发生骨折；牙釉质受损易碎。骨质疏松，易发生骨折；牙釉质受损易碎。中毒：中毒：骨脱钙和白内障，并可影响肾上腺、生殖腺骨脱钙和白内障，并可影响肾上腺、生殖腺等多种器官的功能。等多种器官的功能。九、铬与胰岛素的作用关系密切九、铬与胰岛素的作用关系密切铬作为铬作为铬调素铬调素的组成成分，增强的组成成分，增强胰岛素胰岛素的的生物学效应。生物学效应。铬缺乏铬缺乏的主要表现在胰岛素的有效性降低，的主要表现在胰岛素的有效性降低，造成葡萄糖耐量受损，血清胆固醇和血糖上升。造成葡萄糖耐量受损，血清胆固醇和血糖上升。