第二十一章 钙、磷及微量元素
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钙磷及微量元素代谢医学生物化学课件
钙磷及微量元素代谢的调节机制
01
02
03
摄取调节
通过调节食物中钙、磷和 微量元素的含量，以及膳 食习惯，可以影响其摄取 量。
吸收调节
肠道对钙、磷和微量元素 的吸收受到多种因素的影 响，如食物成分、肠道微 生物等。
排泄调节
通过调节肾脏、肠道等器 官的功能，可以影响钙、 磷和微量元素的排泄量。
02
钙磷及微量元素代谢的生物化 学基础
酶的活性调节是钙磷及微量元素代谢 的重要环节，如钙离子通道蛋白、磷 酸酶等。
03
钙磷及微量元素代谢异常与疾 病的关系
钙磷及微量元素代谢异常引起的常见疾病
佝偻病
由于钙磷代谢异常，导致骨骼发 育不良，出现佝偻病症状。
骨质疏松症
由于钙磷代谢异常，导致骨骼结 构破坏，出现骨质疏松症症状。
微量元素缺乏症
由于微量元素摄入不足或代谢异 常，导致微量元素缺乏症症状。
钙磷及微量元素代谢异常对疾病的影响
影响骨骼发育
钙磷及微量元素代谢异常会影响 骨骼的发育，导致骨骼发育不良
或畸形。
增加骨折风险
钙磷及微量元素代谢异常会增加骨 折的风险，因为骨骼结构破坏，容 易发生骨折。
影响免疫功能
微量元素缺乏会影响免疫功能，使 人体容易感染疾病。
钙磷及微量元素代谢异常的防治策略
合理饮食
谢谢您的观看
钙磷及微量元素在细胞内的分布与转运
细胞内钙磷及微量元素的储存
细胞内存在多种钙磷及微量元素储存形式，如线粒体、内质网、细胞骨架等。
转运蛋白的作用
钙磷及微量元素通过转运蛋白进行跨膜转运，如钙离子通过钙通道蛋白进入细 胞，锌离子通过锌转运蛋白进入细胞。
钙磷及微量元素在细胞内的代谢过程
微量元素
的吸收与年龄有关，随年龄增长其吸收 率下降，婴儿钙的吸收率超过50%，儿童约 率下降，婴儿钙的吸收率超过50%，儿童约 为40%，成人仅为20%左右。一般在40岁以 40%，成人仅为20%左右。一般在40岁以 后，钙吸收率逐年下降，老年骨质疏松与 后，钙吸收率逐年下降，老年骨质疏松与 此有关。 有利钙吸收的因素，有维生素D、某些氨基 有利钙吸收的因素，有维生素D、某些氨基 酸、乳糖和适当的钙与磷的比例。 乳糖和适当的钙与磷的比例。
钙 简 介
人体中的钙元素主要以晶体的形式存在于 骨骼和牙齿中。我们身体中的矿物质约占 骨骼和牙齿中。我们身体中的矿物质约占 体重的5%，钙约占体重的2%。身体的钙大 体重的5%，钙约占体重的2%。身体的钙大 多分布在骨骼和牙齿中，约占总量99%，其 多分布在骨骼和牙齿中，约占总量99%，其 余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。 1%分布在血液、细胞间液及软组织中。
不同人群缺钙表现
夜惊
儿 童
盗汗
免疫力低
骨骼发育不良
抽筋
青 少 年
蛀牙
疲倦乏力
精力不集中
体育成绩不佳
钙 简 介
人体中的钙元素主要以晶体的形式存在于 骨骼和牙齿中。我们身体中的矿物质约占 骨骼和牙齿中。我们身体中的矿物质约占 体重的5%，钙约占体重的2%。身体的钙大 体重的5%，钙约占体重的2%。身体的钙大 多分布在骨骼和牙齿中，约占总量99%，其 多分布在骨骼和牙齿中，约占总量99%，其 余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。 1%分布在血液、细胞间液及软组织中。
不同人群缺钙表现
夜惊
儿 童
盗汗
免疫力低
骨骼发育不良
抽筋
青 少 年
蛀牙
疲倦乏力
精力不集中
体育成绩不佳
临床检验技术中级《专业实践能力》模拟试卷一
临床检验技术中级《专业实践能力》模拟试卷一[单选题]1.ABO血型抗原属于A.异种抗原（江南博哥）B.同种异体抗原C.独特型抗原D.隐蔽的自身抗原E.异嗜性抗原参考答案：B参考解析：同种异体抗原指同一种属不同个体来源的抗原物质，人类ABO血型即属于此类抗原。
掌握“第五章血型和输血2”知识点。
[单选题]3.铁粒红细胞是指A.早幼红细胞B.中幼红细胞C.晚幼红细胞D.网织红细胞E.成熟红细胞参考答案：E参考解析：成熟红细胞中出现铁颗粒称为铁粒红细胞。
中幼和晚幼红细胞的胞质中出现铁颗粒称为铁粒幼红细胞。
掌握“第三章骨髓细胞学检查的临床意义1,3”知识点。
[单选题]5.免疫比浊属于A.沉淀反应B.中和反应C.补体结合反应D.凝集反应E.免疫标记技术参考答案：A参考解析：可溶性抗原与相应抗体结合，在一定条件下形成浊度，通过检测透射光或散射光的强度对抗原进行测定。
因此，免疫比浊法属于沉淀反应。
掌握“第六章体液内、凝胶内沉淀试验和免疫电泳技术4”知识点。
[单选题]6.对于霍乱弧菌生物学特性叙述正确的是A.短链球菌B.肾球形细菌C.革兰阳性弧菌D.椭圆球菌E.弧形或逗点状，人工培养易失去弧形而呈杆状参考答案：E参考解析：霍乱弧菌为弧形或逗点状，人工培养易失去弧形而呈杆状，有菌毛，有鞭毛，运动活泼。
掌握“第十五章弧菌科及检验1”知识点。
[单选题]7.关于Rh血型的叙述错误的是A.红细胞膜含有D抗原的是Rh阳性B.Rh阳性人血中含有抗D抗体C.Rh阴性者再次接受阳性输血时会发生凝集反应D.Rh阴性母亲再次孕育Rh阳性胎儿时可能发生新生儿溶血E.Rh血型系统的抗体为获得性免疫抗体参考答案：B参考解析：Rh阳性人血中含有D抗原。
掌握“第五章血型和输血2”知识点。
[单选题]8.与特发性血小板减少性紫癜实验室特征不符合的是A.血小板计数明显降低B.骨髓巨核细胞增多C.急性型患者以颗粒型巨核细胞增多为主D.血小板寿命缩短E.血小板相关抗体及补体增高参考答案：C参考解析：急性型患者以幼稚型巨核细胞增多为主。
20钙磷及微量元素代谢 PPT课件
尿液：尿［Ca2+］↑, 尿［P］↑
血[Ca2+]↓
小 肠
促分泌
肾
骨盐溶解
-
PTH
+
重吸收 抑制Ca2+吸收
抑制Ca2+
CT
促分泌
骨盐溶解
血[Ca2+]↑
小肠
促 进 Ca2+ 重 吸 收
促CBP合成 CBP 1,25-(OH)2-D3 促 合成 肾
促 进 1α 羟 化 酶 合 成
钙、磷代谢的调节
二、磷的吸收与排泄
吸收(酸性磷酸盐)
每日需要量：1.0~1.5g
吸收部位：小肠
影响因素：与钙相似
排泄
尿液
粪便
70%
30%
三、血钙和血磷
血钙：2.25~2.9mmol/L
两种形式存在：
50%---离子钙 碳酸氢钙 可扩散钙 50%---结合钙 柠檬酸钙 蛋白结合钙——不可扩散钙
Ca2++Albumine
4)［P］↑抑制1α-羟化酶合成，
↓促进1α-羟化酶合成增加
肝 肾 D3 25-(OH)-D3 1,25-(OH)2-D3 25-羟化酶系 1α-羟化酶系
㈠ ㈠ ㈩ ㈠
Ca2+ P PTH
24-羟化酶系
㈠ ㈩
24,25-(OH)2-D3
1,25-(OH)2-D3生成的调节
4. 1,25-(OH)2-D3的生理作用
1. 降钙素的合成和分泌
合成：由甲状腺滤泡旁细胞合成32aa多肽
分泌的调节：
血［Ca2+］↑ + CT↑(降低［Ca2+］)
2. 降钙素的生理作用 与PTH相拮抗
血[Ca2+]↓
小 肠
促分泌
肾
骨盐溶解
-
PTH
+
重吸收 抑制Ca2+吸收
抑制Ca2+
CT
促分泌
骨盐溶解
血[Ca2+]↑
小肠
促 进 Ca2+ 重 吸 收
促CBP合成 CBP 1,25-(OH)2-D3 促 合成 肾
促 进 1α 羟 化 酶 合 成
钙、磷代谢的调节
二、磷的吸收与排泄
吸收(酸性磷酸盐)
每日需要量：1.0~1.5g
吸收部位：小肠
影响因素：与钙相似
排泄
尿液
粪便
70%
30%
三、血钙和血磷
血钙：2.25~2.9mmol/L
两种形式存在：
50%---离子钙 碳酸氢钙 可扩散钙 50%---结合钙 柠檬酸钙 蛋白结合钙——不可扩散钙
Ca2++Albumine
4)［P］↑抑制1α-羟化酶合成，
↓促进1α-羟化酶合成增加
肝 肾 D3 25-(OH)-D3 1,25-(OH)2-D3 25-羟化酶系 1α-羟化酶系
㈠ ㈠ ㈩ ㈠
Ca2+ P PTH
24-羟化酶系
㈠ ㈩
24,25-(OH)2-D3
1,25-(OH)2-D3生成的调节
4. 1,25-(OH)2-D3的生理作用
1. 降钙素的合成和分泌
合成：由甲状腺滤泡旁细胞合成32aa多肽
分泌的调节：
血［Ca2+］↑ + CT↑(降低［Ca2+］)
2. 降钙素的生理作用 与PTH相拮抗
钙磷及微量元素代谢医学生物化学课件
岛素抵抗导致血糖升高。
糖尿病与钙代谢
糖尿病患者常伴有钙代谢紊乱 ，主要是由于高血糖引起渗透 性利尿，导致钙从尿液中排出 增加。长期血糖控制不良可能
导致骨质疏松。
糖尿病与磷代谢
糖尿病患者常伴有磷代谢紊乱 ，尤其是当肾功能受损时。高 磷血症和低磷血症都可能加重
糖尿病的病情。
高血压与钙磷代谢
01
高血压总结
钙磷在细胞膜上的分布
细胞膜上存在钙磷离子通道和受体，对维持细胞内外钙磷浓 度平衡起到重要作用。
钙磷的生理功能
构成骨骼和牙齿
钙和磷是构成骨骼和牙齿的主要成 分，对维持机体形态和结构起到关 键作用。
调节神经肌肉兴奋性
钙离子在神经肌肉兴奋性调节中起 关键作用，如动作电位的产生和肌 肉收缩等。
参与血液凝固过程
钙离子参与血液凝固过程，促进凝 血因子的激活和纤维蛋白原的聚合 。
调节细胞内信号传导
钙离子可作为第二信使，参与细胞 内信号传导，调节细胞的增殖、分 化、凋亡等过程。
钙磷代谢的调控
钙磷的摄入与吸收
机体通过饮食摄入钙和磷，小肠通过调节钙磷的吸收量来维持血浆中钙磷浓度的稳定。
钙磷的动员与再利用
在骨骼中，钙磷的动员受到甲状旁腺激素等调节，而在肌肉等组织中，钙磷的再利用主要通过细胞内信号传导进行调节。
06
微量元素与钙磷代谢
铜与钙磷代谢
铜的生理功能
铜是人体必需的微量元素之一，参与人体多种生理和代谢过程，如骨骼形成、铁 的吸收和分解、胆固醇和激素合成等。
铜对钙磷代谢的影响
铜与钙磷代谢密切相关，铜缺乏或过量摄入都可能影响钙磷代谢。铜缺乏可能导 致骨质疏松和骨折风险增加，而铜过量则可能导致钙磷代谢紊乱。
02
糖尿病与钙代谢
糖尿病患者常伴有钙代谢紊乱 ，主要是由于高血糖引起渗透 性利尿，导致钙从尿液中排出 增加。长期血糖控制不良可能
导致骨质疏松。
糖尿病与磷代谢
糖尿病患者常伴有磷代谢紊乱 ，尤其是当肾功能受损时。高 磷血症和低磷血症都可能加重
糖尿病的病情。
高血压与钙磷代谢
01
高血压总结
钙磷在细胞膜上的分布
细胞膜上存在钙磷离子通道和受体，对维持细胞内外钙磷浓 度平衡起到重要作用。
钙磷的生理功能
构成骨骼和牙齿
钙和磷是构成骨骼和牙齿的主要成 分，对维持机体形态和结构起到关 键作用。
调节神经肌肉兴奋性
钙离子在神经肌肉兴奋性调节中起 关键作用，如动作电位的产生和肌 肉收缩等。
参与血液凝固过程
钙离子参与血液凝固过程，促进凝 血因子的激活和纤维蛋白原的聚合 。
调节细胞内信号传导
钙离子可作为第二信使，参与细胞 内信号传导，调节细胞的增殖、分 化、凋亡等过程。
钙磷代谢的调控
钙磷的摄入与吸收
机体通过饮食摄入钙和磷，小肠通过调节钙磷的吸收量来维持血浆中钙磷浓度的稳定。
钙磷的动员与再利用
在骨骼中，钙磷的动员受到甲状旁腺激素等调节，而在肌肉等组织中，钙磷的再利用主要通过细胞内信号传导进行调节。
06
微量元素与钙磷代谢
铜与钙磷代谢
铜的生理功能
铜是人体必需的微量元素之一，参与人体多种生理和代谢过程，如骨骼形成、铁 的吸收和分解、胆固醇和激素合成等。
铜对钙磷代谢的影响
铜与钙磷代谢密切相关，铜缺乏或过量摄入都可能影响钙磷代谢。铜缺乏可能导 致骨质疏松和骨折风险增加，而铜过量则可能导致钙磷代谢紊乱。
02
钙磷及微量元素代谢医学生物化学课件
铜
参与超氧化物歧化酶的合 成，具有抗氧化作用；参 与酪氨酸酶的合成，影响 黑色素的合成。
锌
参与多种酶的合成，促进 细胞增殖和DNA复制；维 持免疫功能，影响免疫细 胞的增殖分化。
微量元素的吸收与排泄
铁
主要从食物中摄取，部分来自衰 老红细胞破坏后的释放；大部分 铁以Fe³⁺的形式被肠黏膜细胞吸 收入血，少量以Fe²⁺的形式被吸
钙磷及微量元素代谢医 学生物化学课件
2023-11-11
目录
• 钙磷代谢概述 • 微量元素代谢概述 • 钙磷及微量元素代谢的异常 • 钙磷及微量元素代谢的调控 • 钙磷及微量元素代谢与其他生理过程的关系 • 钙磷及微量元素代谢的实验研究方法
01
钙磷代谢概述
钙磷的生理功能
01
02
03
骨骼构建
钙是维持骨骼正常生长和 发育的关键元素，磷则有 助于维持骨骼的强度和硬 度。
细胞信号传递
钙离子在细胞信号传递中 起到重要作用，而磷则参 与了ATP等高能磷酸键的 合成。
酶活性调节
钙离子可以作为酶的激活 剂或抑制剂，影响酶的活 性。
钙磷的吸收与排泄
吸收
食物中的钙和磷经过消化后被吸收进入血液，主要在小肠部 位进行。
排泄
钙和磷主要通过粪便和尿液排出，其中大部分钙以磷酸盐的 形式随粪便排出。
铜
铜的调节主要通过铜蓝蛋白和铜蓝蛋白受体实现，当体内铜含量过多时，铜蓝蛋白与铜结 合成铜-铜蓝蛋白复合物，通过铜蓝蛋白受体进入细胞；当体内铜缺乏时，铜蓝蛋白与铜 解离出铜离子进入组织。
锌
锌的调节主要通过锌转运体和锌结合蛋白实现，当体内锌含量过多时，锌会与锌结合蛋白 结合成锌-锌结合蛋白复合物，通过锌转运体进入细胞；当体内锌缺乏时，锌-锌结合蛋白 复合物解离出锌离子进入组织。
《微量元素》课件
碘缺乏症
总结词
碘是人体必需的微量元素之一，碘缺 乏症会对人体健康产生不良影响。
详细描述
碘缺乏症会导致甲状腺功能减退、甲 状腺肿大、智力低下、生长发育受限 等症状，对孕妇和胎儿的影响尤为严 重，可导致胎儿智力发育受损。
铜缺乏症
总结词
铜是人体必需的微量元素之一，铜缺乏症会对人体健康产生不良影响。
详细描述
市面上有多种不同种类的 营养补充剂，如复合维生 素、单一维生素、矿物质 等。
使用注意事项
在选择和使用营养补充剂 时，应遵循医生或专业人 士的建议，避免过量摄入 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
补充剂与健康
适量补充某些营养素可能 对健康有益，但并非所有 人都需补充，过量摄入可 能带来不良影响。
其他补充方式
阳光照射
适量阳光照射有助于身体合成维 生素D，这是一种重要的微量元
《微量元素》ppt课件
• 微量元素简介 • 微量元素的主要种类 • 微量元素缺乏症 • 微量元素补充途径 • 微量元素与疾病预防
01
微量元素简介
定义与分类
定义
微量元素是指在生物体内含量极少， 但对生物体正常生长、发育和维持正 常生理功能必不可少的元素。
分类
根据其在生物体内的含量，微量元素 可分为大量元素和微量元素两类，其 中微量元素通常指铁、锌、铜、锰、 铬、硒、钼、钴等。
损伤。
缺硒会增加患心血管疾病、克山 病、大骨节病等疾病的风险。
富含硒的食物来源包括海产品、 肉类、蛋类等。
碘
碘是合成甲状腺激素的必需元素 ，参与甲状腺激素的合成和分泌 ，维持人体正常的代谢和生长发
育。
缺碘会导致甲状腺肿大、甲状腺 功能减退等症状，影响儿童的智
钙磷镁与微量元素临床生物化学精品文档
二、微量元素与疾病的关系 微量元素缺乏与过多均可导致疾病。
三、重要微量元素的生物学作用及代谢 1、微量元素中的“老大”——铁
存在形式：血红素类 非血红素类
生物学作用：氧的运载“工具”和“氧库”
人体内铁代谢：
有机铁 无机铁 Fe2+ Fe3+ 铁蛋白
2、生命的“火花”——锌 生物学作用： • 多种酶的功能成分或激活剂； • 促进机体生长发育； • 增强免疫及吞噬细胞的功能； • 抗氧化、抗衰老及抗癌作用。
2，3-二磷酸甘油酸调节血红蛋白与氧亲 和力等
2、磷的含量与分布
含量：成人含磷总量约为400-800g 分布：86% 贮存于骨组织、牙齿
14% 贮存于全身各组织及体液
二、磷的代谢
1、磷的代谢 （1）吸收：
小肠，以空肠吸收最快
（2）排泄：
30% 肠道 70% 肾脏
2、血磷
（1）含量： 成人 1.1-1.3mmol/L 儿童 1.3-2.3mmol/L
（2）分类
无机磷 HPO42- 80%-85%
H2PO4- 其余
PO43-
微量
3、血磷、血钙浓度的关系：
[Ca]×[P]=36-40（以mg/dl为单位）
[Ca]×[P]＞40 钙磷以骨盐形式沉积在骨组织
[Ca]×[P]＜36 妨碍骨组织钙化
钙磷的调节
1、调节的物质： 活性维生素D（1，25-（OH）2-D3）
（2）甲状旁腺素(PTH)
对骨的作用： 促进溶骨,升高血钙
对肾的作用： 排磷保钙
对小肠的作用： 促进小肠对钙磷的重吸收
（3）降钙素(CT)
对骨的作用： 抑制破骨细胞的溶骨作用 对小肠
的作用： 抑制小肠对钙磷的吸收
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中、老年人骨质疏松(osteoporosis) 低磷血症 甲旁亢与维生素D中毒：高血钙症(hypercalcemia) 尿路结石
高磷血症:
常见于慢性肾病患者，与冠状动脉、心瓣膜钙化等
严重心血管并发症密切相关；是引起继发性甲状旁腺功能亢进、 维生素D代谢障碍、肾性骨病等的重要因素
概念： 微量元素在人体中存在量低于人体体重0.01%、每日需要
磷的吸收也随之增加
2. 1,25-(OH)2D3可促进骨盐沉积，刺激成骨细胞分泌胶原，
促进骨基质的成熟，有利于成骨
（二）甲状旁腺激素具有升高血钙和降低血磷的作用
1.
2.
PTH刺激破骨细胞的活化，促进骨盐溶解，使血钙与
血磷增高 PTH促进肾小管对钙的重吸收，抑制对磷的重吸收
3.
PTH还可刺激肾合成1,25-(OH)2D3，间接地促进小肠
了解
1. 微量元素吸收和排泄的方式
第1节
钙磷代谢
Metabolism of Calcium and Phosphorus
一、钙磷在体内分布及其功能
•钙（calcium） 是人体内含量最多的无机元素之一，成人含量 约为30 mol（1200g/70kg体重），仅次于碳、氢、氧和氮
•磷（phosphorus） 正常成人约含19.4 mol（600 g）
二、锌
锌(zinc)在人体内的含量仅次于铁，约为1.5～2.5g。成 人每日需锌15～20mg （一）清蛋白和金属硫蛋白分别参与锌的运输和储存 血锌水平：0.1～0.15mmol/L 运输形式：与清蛋白或运铁蛋白结合而运输
储存形式：与金属硫蛋白(metallothionein)结合
排泄方式：主要经粪排泄，其次为尿、汗、乳汁
中毒：抑制呼吸链中复合物Ⅰ和Na-K-ATP酶的活性，造成
氧自由基的过量产生；干扰多巴胺的代谢，导致精神病和帕
金森神经功能障碍（锰疯狂）
五、硒
人体含硒(selenium)约为14mg~21mg。成人日需要量在
30 g ~50g （一）大部分硒与α 和β 球蛋白结合而运输 运输形式：与和球蛋白结合，小部分与VLDL结合而运输
对钙、磷的吸收 PTH的总体作用是使血钙升高
（三）降钙素是唯一降低血钙浓度的激素
降钙素(calcitonin，CT)是甲状腺C细胞合成的由32个氨 基酸残基组成的多肽，其作用靶器官为骨和肾 （1）CT抑制破骨细胞、激活成骨细胞，促进骨盐沉积， 降低血钙与血磷
（2）CT抑制肾小管对钙、磷的重吸收
CT的总体作用是降低血钙与血磷
（一）钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用 骨钙占体内总钙99%，以羟基磷灰石 (hydroxyapatite) 的形式存在 血清钙(911mg/dl)，占总钙0.1% 游离钙
pH↓ pH↑
蛋白结合钙
其他钙占总钙1%
（二）磷是体内许多重要生物分子的组成成分 骨（约占85.7%） 体内总磷 19.4mol（600g）
九、铬
人体含铬（chromium）为6 mg左右，每日需要量为30~40mg （一）细胞内铬主要存在于细胞核中 （二）铬与胰岛素的作用密切相关 • 铬是铬调素（chromodulin）的组成成分。铬调素通过促进胰岛素 与细胞受体的பைடு நூலகம்合，增强胰岛素的生物学效应 • 铬是核酸类（DNA和RNA）的稳定剂，可防止细胞内某些基因的
皮细胞脱落而排泄于肠腔
（二）体内铁主要存在于铁卟啉化合物和其他含铁化合物中
铁卟啉化合物：75% 非铁卟啉类含铁化合物：25% （如含铁的黄素蛋白、铁硫 蛋白、运铁蛋白等）
人体内铁的代谢
（三）铁的缺乏与中毒均可引起严重的疾病
铁的缺乏：小细胞低血色性贫血
铁摄入过剩：血色素沉着症(hemochromatosis)
各组织细胞（约14%） 体液（约0 .03%）
成人血浆中无机磷的含量约为1.11.3mmol/L（3.54.0mg/dl） 血液[Ca] [P] = 35 40
二、钙和磷的吸收与排泄受多种因素影响
小肠对钙的吸收
主要来源: 牛奶、豆类和叶类蔬菜
主要吸收部位:十二指肠和空肠上段
影响钙吸收因素: 1. 酸性食物均有利于钙的吸收 2. 碱性磷酸盐、草酸盐和植酸盐不利于钙的吸收 3. 钙的吸收随年龄的增长而下降 4. 维生素D能促进钙和磷的吸收
突变并预防肿瘤的发生
（三）铬缺乏和过量对人体均有危害 铬缺乏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
铬中毒主要侵害皮肤和呼吸道，出现皮肤黏膜的刺激和
腐蚀作用，严重者发生急性肾功能衰竭
十、钒
人体含钒（vanadium）约为25mg，每日需要量为60mg （一）钒以离子状态与转铁蛋白结合而运输 吸收：环境中的钒可经皮肤和肺吸收入体中 运输：血液中约95%的钒以离子状态与转铁蛋白结合而送输 储存：矾主要储存在脂肪组织中，少量分布于肝、肾和骨等部位 排泄：大部分钒由尿排出，也可通过胆汁排出
（二）氟与骨、牙的形成及钙磷代谢密切相关
机制：氟能与羟磷灰石吸附，形成氟磷灰石，加强对龋齿的抵抗作用
其他生物学效应：氟可直接刺激胞膜G蛋白，激活腺苷酸环化酶或磷脂 酶C，启动细胞内cAMP或磷脂酰肌醇信号系统，引起广泛生物效应
（三）体内氟缺乏或过多均可引起疾病
缺氟可致骨质疏松，易发生骨折；牙釉质受损易碎；易发生龋齿 氟过多：可引起骨脱钙和白内障；氟斑牙和氟骨症；影响肾上腺、生 殖腺等多种器官的功能
运输形式：60%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形成复合物
排泄方式：主要随胆汁排泄
（二）铜是多种含铜酶的辅基 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。 增强血管生成素(angiogenin)对内皮细胞的亲和力、增加血管内
三、骨是人体内的钙磷储库和代谢的主要场所
钙磷代谢与动态平衡图
四、钙磷代谢受三种激素的调节
主要调节激素：维生素D、甲状旁腺激素和降钙素
主要调节靶器官：小肠、肾和骨
（一）维生素D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合，进入
细胞核，刺激钙结合蛋白的生成，促进小肠对钙的吸收，
（二）钒可能通过与磷酸和Mg2+竞争结合配体干扰细胞的生化反应过程 抑制的酶：核糖核酸、磷酸果糖激酶、磷酸甘油醛激酶、 6-磷酸葡萄糖酶、磷酸酪氨酸蛋白激酶等 （三）钒可作为多种疾病治疗的辅助药物 造血
降血糖
降低胆固醇
十一、硅
人体含硅（silicon）约18mg。每日需要量为20～50mg （一）血液中的硅以单晶硅的形式存在
皮生长因子(VEGF)和相关细胞因子的表达与分泌，促进血管生成。 （三）铜缺乏可导致小细胞低色素性贫血等疾病 缺乏症：小细胞低色素性贫血、白细胞减少、出血性血管改变、 骨脱盐、高胆固醇血症和神经疾患 中毒：蓝绿粪便、唾液，以及行动障碍
四、锰
人体内含锰(manganese)约12～20mg。成人每日需2～5mg （一） 大部分锰与血浆中γ -球蛋白和清蛋白结合而运输
缺硒可导致肝脏碘甲腺原氨酸脱碘酶活性降低。缺硒同时伴 有缺碘可引起肝脏碘甲腺原氨酸脱碘酶活性极度降低
硒参与辅酶Q和辅酶A的合成
（三）硒缺乏可引发多种疾病 可引发糖尿病、心血管疾病、神经变性疾病、某些癌症等， 如：克山病
六、碘
人体含碘（iodine）为25～50mg，成人每日需碘100～300mg （一）碘在甲状腺中富集 • 人体内的碘约30%集中在甲状腺内，用于合成甲状腺激素
（二）钴是维生素B12的组成成分
• 钴的作用形式：维生素B12和B12辅酶
• 钴的作用：可激活很多酶，如能增加唾液中淀粉酶活性等
（三）钴缺乏常表现为维生素B12缺乏的一系列症状
八、氟
人体含氟（fluorine）为2～6g，生理需要量每日为0.5～1.0mg， 其中90%分布于骨、牙中，少量存在于指甲、毛发及神经肌肉中 （一）氟主要与球蛋白结合而运输 吸收：氟主要经胃肠道吸收，氟易吸收且迅速 运输：与球蛋白结合而运输，少量以氟化物形式运输 排泄：体内氟约80%从尿排出
（二）锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分 功能：含锌金属酶的组成成分、锌指蛋白中锌指模体的成分
（三）锌缺乏可引起多种疾病 缺乏症： 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
三、铜
成人体内铜(copper)的含量约为80~110mg，肌肉中约占50%， 10%存在于肝 （一）铜在血液中主要与铜蓝蛋白结合而运输
排泄方式：主要随尿及汗液排泄
（二）硒以硒半胱氨酸形式参与多种重要硒蛋白的组成
谷胱甘肽过氧化物酶是重要的含硒抗氧化蛋白，降低细胞内 H2O2的含量，保护细胞膜，并加强维生素E的抗氧化作用
硒蛋白P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，也是内皮系统的抗氧化剂
硫氧还蛋白还原酶参与调节细胞内氧化还原过程，参与DNA合 成的修复机制
肾对钙的重吸收
正常成人肾小球每日滤过约9g游离钙 （1）肾小管对钙的重吸收量与血钙浓度相关。 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 （2）肾对钙的重吸收受甲状旁腺激素的严格调控
磷的吸收 形式：无机磷酸盐 部位：小肠上段 肾小管对血磷的重吸收也取决于血磷水平，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
• 碘主要由食物中摄取，吸收部位主要在小肠，吸收率可高达
100%
• 碘主要随尿排出，尿碘约占总排泄量的85%
（二）碘是甲状腺激素的组成成分 • 碘在人体内的一个主要作用是参与甲状腺激素的合成 • 碘的另一重要功能是抗氧化作用 • 碘还可以与细胞膜多不饱和脂肪酸的双键接触，使之不
高磷血症:
常见于慢性肾病患者，与冠状动脉、心瓣膜钙化等
严重心血管并发症密切相关；是引起继发性甲状旁腺功能亢进、 维生素D代谢障碍、肾性骨病等的重要因素
概念： 微量元素在人体中存在量低于人体体重0.01%、每日需要
磷的吸收也随之增加
2. 1,25-(OH)2D3可促进骨盐沉积，刺激成骨细胞分泌胶原，
促进骨基质的成熟，有利于成骨
（二）甲状旁腺激素具有升高血钙和降低血磷的作用
1.
2.
PTH刺激破骨细胞的活化，促进骨盐溶解，使血钙与
血磷增高 PTH促进肾小管对钙的重吸收，抑制对磷的重吸收
3.
PTH还可刺激肾合成1,25-(OH)2D3，间接地促进小肠
了解
1. 微量元素吸收和排泄的方式
第1节
钙磷代谢
Metabolism of Calcium and Phosphorus
一、钙磷在体内分布及其功能
•钙（calcium） 是人体内含量最多的无机元素之一，成人含量 约为30 mol（1200g/70kg体重），仅次于碳、氢、氧和氮
•磷（phosphorus） 正常成人约含19.4 mol（600 g）
二、锌
锌(zinc)在人体内的含量仅次于铁，约为1.5～2.5g。成 人每日需锌15～20mg （一）清蛋白和金属硫蛋白分别参与锌的运输和储存 血锌水平：0.1～0.15mmol/L 运输形式：与清蛋白或运铁蛋白结合而运输
储存形式：与金属硫蛋白(metallothionein)结合
排泄方式：主要经粪排泄，其次为尿、汗、乳汁
中毒：抑制呼吸链中复合物Ⅰ和Na-K-ATP酶的活性，造成
氧自由基的过量产生；干扰多巴胺的代谢，导致精神病和帕
金森神经功能障碍（锰疯狂）
五、硒
人体含硒(selenium)约为14mg~21mg。成人日需要量在
30 g ~50g （一）大部分硒与α 和β 球蛋白结合而运输 运输形式：与和球蛋白结合，小部分与VLDL结合而运输
对钙、磷的吸收 PTH的总体作用是使血钙升高
（三）降钙素是唯一降低血钙浓度的激素
降钙素(calcitonin，CT)是甲状腺C细胞合成的由32个氨 基酸残基组成的多肽，其作用靶器官为骨和肾 （1）CT抑制破骨细胞、激活成骨细胞，促进骨盐沉积， 降低血钙与血磷
（2）CT抑制肾小管对钙、磷的重吸收
CT的总体作用是降低血钙与血磷
（一）钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用 骨钙占体内总钙99%，以羟基磷灰石 (hydroxyapatite) 的形式存在 血清钙(911mg/dl)，占总钙0.1% 游离钙
pH↓ pH↑
蛋白结合钙
其他钙占总钙1%
（二）磷是体内许多重要生物分子的组成成分 骨（约占85.7%） 体内总磷 19.4mol（600g）
九、铬
人体含铬（chromium）为6 mg左右，每日需要量为30~40mg （一）细胞内铬主要存在于细胞核中 （二）铬与胰岛素的作用密切相关 • 铬是铬调素（chromodulin）的组成成分。铬调素通过促进胰岛素 与细胞受体的பைடு நூலகம்合，增强胰岛素的生物学效应 • 铬是核酸类（DNA和RNA）的稳定剂，可防止细胞内某些基因的
皮细胞脱落而排泄于肠腔
（二）体内铁主要存在于铁卟啉化合物和其他含铁化合物中
铁卟啉化合物：75% 非铁卟啉类含铁化合物：25% （如含铁的黄素蛋白、铁硫 蛋白、运铁蛋白等）
人体内铁的代谢
（三）铁的缺乏与中毒均可引起严重的疾病
铁的缺乏：小细胞低血色性贫血
铁摄入过剩：血色素沉着症(hemochromatosis)
各组织细胞（约14%） 体液（约0 .03%）
成人血浆中无机磷的含量约为1.11.3mmol/L（3.54.0mg/dl） 血液[Ca] [P] = 35 40
二、钙和磷的吸收与排泄受多种因素影响
小肠对钙的吸收
主要来源: 牛奶、豆类和叶类蔬菜
主要吸收部位:十二指肠和空肠上段
影响钙吸收因素: 1. 酸性食物均有利于钙的吸收 2. 碱性磷酸盐、草酸盐和植酸盐不利于钙的吸收 3. 钙的吸收随年龄的增长而下降 4. 维生素D能促进钙和磷的吸收
突变并预防肿瘤的发生
（三）铬缺乏和过量对人体均有危害 铬缺乏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
铬中毒主要侵害皮肤和呼吸道，出现皮肤黏膜的刺激和
腐蚀作用，严重者发生急性肾功能衰竭
十、钒
人体含钒（vanadium）约为25mg，每日需要量为60mg （一）钒以离子状态与转铁蛋白结合而运输 吸收：环境中的钒可经皮肤和肺吸收入体中 运输：血液中约95%的钒以离子状态与转铁蛋白结合而送输 储存：矾主要储存在脂肪组织中，少量分布于肝、肾和骨等部位 排泄：大部分钒由尿排出，也可通过胆汁排出
（二）氟与骨、牙的形成及钙磷代谢密切相关
机制：氟能与羟磷灰石吸附，形成氟磷灰石，加强对龋齿的抵抗作用
其他生物学效应：氟可直接刺激胞膜G蛋白，激活腺苷酸环化酶或磷脂 酶C，启动细胞内cAMP或磷脂酰肌醇信号系统，引起广泛生物效应
（三）体内氟缺乏或过多均可引起疾病
缺氟可致骨质疏松，易发生骨折；牙釉质受损易碎；易发生龋齿 氟过多：可引起骨脱钙和白内障；氟斑牙和氟骨症；影响肾上腺、生 殖腺等多种器官的功能
运输形式：60%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形成复合物
排泄方式：主要随胆汁排泄
（二）铜是多种含铜酶的辅基 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。 增强血管生成素(angiogenin)对内皮细胞的亲和力、增加血管内
三、骨是人体内的钙磷储库和代谢的主要场所
钙磷代谢与动态平衡图
四、钙磷代谢受三种激素的调节
主要调节激素：维生素D、甲状旁腺激素和降钙素
主要调节靶器官：小肠、肾和骨
（一）维生素D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合，进入
细胞核，刺激钙结合蛋白的生成，促进小肠对钙的吸收，
（二）钒可能通过与磷酸和Mg2+竞争结合配体干扰细胞的生化反应过程 抑制的酶：核糖核酸、磷酸果糖激酶、磷酸甘油醛激酶、 6-磷酸葡萄糖酶、磷酸酪氨酸蛋白激酶等 （三）钒可作为多种疾病治疗的辅助药物 造血
降血糖
降低胆固醇
十一、硅
人体含硅（silicon）约18mg。每日需要量为20～50mg （一）血液中的硅以单晶硅的形式存在
皮生长因子(VEGF)和相关细胞因子的表达与分泌，促进血管生成。 （三）铜缺乏可导致小细胞低色素性贫血等疾病 缺乏症：小细胞低色素性贫血、白细胞减少、出血性血管改变、 骨脱盐、高胆固醇血症和神经疾患 中毒：蓝绿粪便、唾液，以及行动障碍
四、锰
人体内含锰(manganese)约12～20mg。成人每日需2～5mg （一） 大部分锰与血浆中γ -球蛋白和清蛋白结合而运输
缺硒可导致肝脏碘甲腺原氨酸脱碘酶活性降低。缺硒同时伴 有缺碘可引起肝脏碘甲腺原氨酸脱碘酶活性极度降低
硒参与辅酶Q和辅酶A的合成
（三）硒缺乏可引发多种疾病 可引发糖尿病、心血管疾病、神经变性疾病、某些癌症等， 如：克山病
六、碘
人体含碘（iodine）为25～50mg，成人每日需碘100～300mg （一）碘在甲状腺中富集 • 人体内的碘约30%集中在甲状腺内，用于合成甲状腺激素
（二）钴是维生素B12的组成成分
• 钴的作用形式：维生素B12和B12辅酶
• 钴的作用：可激活很多酶，如能增加唾液中淀粉酶活性等
（三）钴缺乏常表现为维生素B12缺乏的一系列症状
八、氟
人体含氟（fluorine）为2～6g，生理需要量每日为0.5～1.0mg， 其中90%分布于骨、牙中，少量存在于指甲、毛发及神经肌肉中 （一）氟主要与球蛋白结合而运输 吸收：氟主要经胃肠道吸收，氟易吸收且迅速 运输：与球蛋白结合而运输，少量以氟化物形式运输 排泄：体内氟约80%从尿排出
（二）锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分 功能：含锌金属酶的组成成分、锌指蛋白中锌指模体的成分
（三）锌缺乏可引起多种疾病 缺乏症： 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
三、铜
成人体内铜(copper)的含量约为80~110mg，肌肉中约占50%， 10%存在于肝 （一）铜在血液中主要与铜蓝蛋白结合而运输
排泄方式：主要随尿及汗液排泄
（二）硒以硒半胱氨酸形式参与多种重要硒蛋白的组成
谷胱甘肽过氧化物酶是重要的含硒抗氧化蛋白，降低细胞内 H2O2的含量，保护细胞膜，并加强维生素E的抗氧化作用
硒蛋白P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，也是内皮系统的抗氧化剂
硫氧还蛋白还原酶参与调节细胞内氧化还原过程，参与DNA合 成的修复机制
肾对钙的重吸收
正常成人肾小球每日滤过约9g游离钙 （1）肾小管对钙的重吸收量与血钙浓度相关。 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 （2）肾对钙的重吸收受甲状旁腺激素的严格调控
磷的吸收 形式：无机磷酸盐 部位：小肠上段 肾小管对血磷的重吸收也取决于血磷水平，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
• 碘主要由食物中摄取，吸收部位主要在小肠，吸收率可高达
100%
• 碘主要随尿排出，尿碘约占总排泄量的85%
（二）碘是甲状腺激素的组成成分 • 碘在人体内的一个主要作用是参与甲状腺激素的合成 • 碘的另一重要功能是抗氧化作用 • 碘还可以与细胞膜多不饱和脂肪酸的双键接触，使之不