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生物化学基础
1.16.3.5 五、微量元素代谢

五、微量元素代谢

微量元素是指体内含量占体重0.01%以下的元素,主要来源于食物。目前确认维持生命活动所必需的微量元素约有14种,即:铁、锌、铜、锰、钴、钼、镍、锡、钒、铬、硒、硅、碘、氟(金属元素10种、非金属元素4种)。

(一)铁代谢

1.铁的来源 铁居微量元素之首,主要来源于内源性,即衰老红细胞破坏分解以及骨髓的无效造血所释放出的铁。内源性铁可反复循环、重复被利用。食物中的外源性铁,可用于补充胃肠道、泌尿生殖道黏膜上皮细胞的脱落,皮肤脱屑及胆汁、毛发、汗液中所丢失的铁。

2.含量与分布 正常成人含铁总量为3~5g,其含量随年龄、性别、营养和健康等状况不同略有差异。铁广泛分布于各组织细胞,按其在体内的功能可分功能性铁和储存铁两大类。功能性铁中的血红蛋白铁占60%~70%,肌红蛋白铁约占5%,含铁酶类约占1%,贮存铁约占20%。

3.吸收与运输 成年男性、绝经期妇女,每日需铁量约为1mg,妇女在经期、孕产期、哺乳期需铁量则相应较大,每日需2~4mg。普通膳食每日可提供铁10~15mg,吸收率为5%~10%,完全可以满足于机体对铁的需要。

铁的吸收部位主要在十二指肠和空肠上段,吸收形式有血红素铁和非血红素铁两种:血红素铁可直接被肠黏膜细胞吸收;非血红素铁的吸收与其存在的状态有关。

溶解状态的铁才能被吸收,Fe2+比Fe3+易于溶解吸收,凡能将Fe3+还原为Fe2+的物质,如维生素C、维生素E、半胱氨酸、葡萄糖、果糖等都有利于铁的吸收。

胃酸可促进铁的吸收。临床上胃酸缺乏者(如胃大部切除、萎缩性胃炎等)易致铁吸收障碍,而引起缺铁性贫血。

食物中的植酸、鞣酸、草酸、磷酸盐及碱性物质等可与铁形成难溶性铁盐而影响铁的吸收。

某些药物(如三矽酸镁、氢氧化铝凝胶等)与铁形成难溶性物质也影响铁的吸收。

从小肠吸收入血的铁均为Fe2+,入血后先经铜蓝蛋白氧化成Fe3+,再与血浆中运铁蛋白结合而运输。

4.储存与排泄 小部分铁主要以铁蛋白和含铁血黄素两种形式贮存于肝、脾、骨髓等组织器官中。

每日铁的排出总量约为1mg,大部分随粪便排出,小部分经肾排出。

5.生理功能 铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素以及含铁酶的重要组分,参与体内O2和CO2的运输、电子的传递等过程,对细胞呼吸和能量代谢具有重要的作用。此外,铁还与维持正常的免疫功能以及抗脂质过氧化有关。

缺铁致缺铁性贫血;铁误服过多可致急性铁中毒,表现为胃肠道刺激症状及黑便等,长期摄入过多可致血色病。

(二)其他几种必需微量元素主要生理功能

几种必需微量元素的主要生理功能见表13-7。

表13-7 几种必需微量元素的主要生理功能

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(吴祥声)