【文章內(nèi)容簡介】 ③心室壁附壁血栓形成。 患克山病而半身癱瘓的彝族兒童 克山病患者主要病變在心肌，由于心肌細胞受損，心臟收縮能力減弱，最終導(dǎo)致心力衰竭而死亡。其機理是 缺硒 后脂質(zhì)過氧化物酶活性增強造成脂質(zhì)過氧化物增多、自由基代謝紊亂，引起心肌纖維壞死，心肌小動脈和毛細血管損傷。而 含硒的谷胱甘肽過氧化物酶 可使脂質(zhì)過氧化物分解，從而保護了心肌細胞膜的完整。 不同人群硒的推薦攝入量 (RNI) μg/d 年齡 硒 年齡 硒 0～ ～ 1～ 4～ 7～ 11～ 14～ 15 20 20 25 35 45 50 18～ 50～ 孕婦 早期 中期 晚期 乳母 50 50 50 50 50 65 成年人硒的 UL為 40μg/d 含硒較多的食物 谷類：豆及豆制品類，芝麻，麥芽等 肉類：瘦肉，海鮮（如龍蝦，金槍魚等），動物內(nèi)臟（如肝，腎等） 蔬菜及其他：大蒜 ， 蘑菇 ， 海帶 ， 紫菜 ， 木耳 ， 堅果 ， 葵花籽等 其癥狀為：胃腸障礙、腹水、貧血、毛發(fā)脫落、指甲及皮膚變形、肝臟受損。正常人如攝入超過 800μg/d硒有產(chǎn)生中毒的危險。 硒越多越好嗎？ No! 多硒多事兒！ Zn 在人體中的含量為 2－ 3g, 僅次于鐵 ， 比 Cu高 6倍 ， 人體中的 Zn， 大約 1/3～ 1/4儲存在皮膚和骨骼中 ， 血液中的鋅 ， 1220％ 在血漿 ， 7580％ 在紅細胞 ， 3％ 在白細胞 。 紅細胞中的鋅主要在碳酸酐酶中 。 Zn2+的主要生物功能： (1) Zn2+易與 PO43－ 結(jié)合 ， 磷酸酯被堿性磷酸酯酶水解的過程與 Zn有密切的關(guān)系 。 (2) Zn2+可以促進創(chuàng)口愈合 ， 可以將視網(wǎng)膜固定在脈絡(luò)膜上 。 (3) Zn還在遺傳學(xué)上 ， 人體的骨骼發(fā)育等生理活動中起重要作用 ， 侏儒癥就是先天性缺鋅的結(jié)果 。 第一節(jié) 金屬離子在生命體中的作用 6. 微量金屬元素 Zn2+ 銅在人體中的含量為 100－ 150mg, 主要作用是進行氧化還原反應(yīng) 。 銅存在于 12種酶中 ， 如血藍蛋白 ， 超氧化物歧化酶 ，藍銅蛋白等 。 第一節(jié) 金屬離子在生命體中的作用 7. 微量金屬元素 Cu2+ (a) 血藍蛋白 血藍蛋白在某些動物的血液中是載氧體，比如蝸牛 , 章魚 ,螃蟹等。天然的血藍蛋白分子量約 7～ 8 106。每個分子含 120個亞單元，有著特征的深藍色， O2分子結(jié)合在兩個 Cu+上。 (b) 超氧化物歧化酶（ SOD） 牛超氧化物歧化酶結(jié)構(gòu)示意圖 SOD 可以清除人體的超氧負離子自由基 , 被譽為人體中的清道夫 ， 具有防御氧的毒性 ， 抗腐蝕損傷 ， 延緩衰老 ，防治腫瘤等多種生物功能 。 牛超氧化物歧化酶 Cu與 Zn的結(jié)合部位 Cu2Zn2SOD活性部位的喇叭筒結(jié)構(gòu) 喇叭筒結(jié)構(gòu)可使 SOD能夠高效率地清除氧自由基 血漿中 90－ 95％ 的銅結(jié)合在銅藍蛋白中 ， 這是一種藍色的蛋白質(zhì) ， 分子量為 151000， 每個分子中含有 8個銅原子 ， 4個為Cu(Ⅰ ), 四個為 Cu(Ⅱ )， 藍色來源于 Cu(Ⅱ )。 在鐵的新陳代謝中 ， Fe(Ⅱ )氧化成 Fe(Ⅲ )需要銅藍蛋白的催化氧化 ， 以利于 Fe(Ⅲ )和蛋白質(zhì)的結(jié)合形成運鐵蛋白 ， 然后將鐵疏運到骨髓合成血紅蛋白 ， 銅藍蛋白還能在肝臟中將 Fe(Ⅲ )還原到 Fe(Ⅱ )， 用于合成血紅蛋白 ， 可見 ， 沒有銅 ， 鐵就不能傳遞 ， 不能結(jié)合在血紅素中 ， 紅細胞就不能成熟 ， 缺銅也會引起貧血癥 。 (c) 銅藍蛋白 B12目前已知唯一含 Co的生物分子 , 是唯一含金屬離子的維生素 。人體中 Co的含量為 2－ 5mg, 主要集中在肝臟中 。 B12 是一種反磁性的Co的配合物 。 在 B12輔酶中含有 CoC鍵，這是在生命系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的第一種有機金屬化合物，在自然界中是罕見的。 維生素 B12 ， B12輔酶 第一節(jié) 金屬離子在生命體中的作用 8. 痕量金屬元素 Co2+ B12和 B12輔酶可參與多種重要的新陳代謝 ， 具有多種生理功能 ，如參與蛋白質(zhì)的合成 ， 葉酸的儲存 ， 以及硫醇酶的活化 ， 其主要功能是促使紅細胞成熟 ， 缺少 B12， 血液中會出現(xiàn)一種沒有細胞核的巨紅細胞 ， 引起惡性貧血癥 。 第二節(jié) 金屬離子中毒和解毒 金屬離子中毒 解毒方法及原理 第二節(jié) 金屬離子中毒和解毒 金屬離子中毒 1. 金屬中毒的原因 (a) 封閉了生物分子必要的功能基團 , 使生物分子喪失正常功能 例：親硫的 Hg(Ⅱ ), Pb(Ⅱ ), Cd(Ⅱ )容易和蛋白質(zhì)分子中 的 Cys(半胱氨酸 )殘基的巰基 (SH)結(jié)合 , 而后者處于 很多酶的活性部位 。 (b) 臵換了生物分子中必需的金屬離子 例： Be(Ⅱ )能臵換 Mg(Ⅱ ) 進入激酶 , 但 Be(Ⅱ )不能使這些酶 具有生物活性 。 (c) 改變了大生物分子的活性構(gòu)象 , 生物大分子的功能發(fā)揮取決于其特定的構(gòu)象 , 而不適當?shù)慕? 屬離子可能改變甚至破壞這種構(gòu)象 。 2. 汞中毒 汞具有較高的蒸氣壓 , 汞蒸氣能被肺吸收 , 溶解于血液中 , 然后進入大腦 , 對中樞神經(jīng)造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害 。 汞和汞的化合物在某些厭氧細菌的作用下 , 轉(zhuǎn)變?yōu)?CH3)2Hg和 CH3Hg+, 在魚類和哺乳動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的汞化合物多為 CH3HgX。 RHgCl能和細胞膜作用 , 改變細胞膜的通透性 , 破壞血紅細胞 。 汞對蛋白質(zhì)和酶的作用 , 是由于它和蛋白質(zhì)中的半胱氨酸殘基的巰基結(jié)合 , 堵塞了酶的 SH基團 , 抑制了 SH酶的活性 . 汞中毒的病癥是顫抖 , 呆滯 , 運動失調(diào) , 嚴重時死亡 。 最嚴重的汞中毒病例發(fā)生在日本的水俁 , 被稱作 ” 水俁病” , 是因為當?shù)氐臐O民吃了含 CH3HgCl的魚 , 患上了這種病 。 3. 鎘中毒 鎘中毒主要來自鎘金屬和 Cd(Ⅱ ) 鹽以及它的螯合物 , Cd(Ⅱ )的毒性作用可能是因為 Cd(Ⅱ )和 Zn(Ⅱ ) 性質(zhì)相似 , 可以在許多含鋅酶中取代鋅 , 從而抑制了含鋅酶的活性 . 如：堿性磷酸酯酶 , 醇脫氫酶 , 碳酸酐酶等含鋅酶都可以因為鎘的取代而失去活性 . Cd(Ⅱ )可以強烈地與蛋白質(zhì)半胱氨酸殘基的 SH結(jié)合 , 抑制 SH酶的活性 。 由于 Cd2+半徑與 Ca2+ 半徑大小相近 , 能取代骨骼中的 Ca2+而引起骨痛病 ， 但是飲食的性質(zhì)可以影響鎘的吸收 , 當飲食中鈣的含量低時 , 在肝和腎中積累的鎘含量比 鈣含量 高 50%,鈣含量高時 , 鎘吸收少 ， 說明鎘的代謝和鈣的代謝之間存在某種聯(lián)系 。 4. 鉛中毒 Pb和 Hg(Ⅱ ) , Cd(Ⅱ )相似 , 會抑制 SH酶的活性 , 鉛中毒的典型癥狀是貧血 。 這是由于卟啉的代謝過程出現(xiàn)混亂造成的 。 鉛實際上影響到血紅素合成的各個階段 , 常影響到鐵嵌入卟啉環(huán)的過程 。 工業(yè)中有機鉛是一個重要的鉛來源 , 如汽油中的抗爆劑Et4Pb, 在體內(nèi)會分解為無機 Pb(Ⅱ ), Pb(Ⅱ )不僅影響卟啉的代謝過程 , 而且還會在神經(jīng)組織中積累起來 , 傷害腦和神經(jīng) , 尤其影響兒童的智力發(fā)展 。 5. 鈹中毒 鈹已經(jīng)成為一個環(huán)境污染的嚴重問題 , 鈹?shù)亩拘詸C制就是由于鈹能夠和 Mg(Ⅱ )競爭 , 而且由于它具有更大的電荷 /半徑比值 , 它的結(jié)合能力強于 Mg(Ⅱ )。 有好幾種酶的活性可被 Be(Ⅱ )抑制 , 而且這種抑制一旦產(chǎn)生 , 使用 Mg(Ⅱ )臵換也難于失其再生 , Be(Ⅱ )也破壞 DNA的合成 , Be(Ⅱ )特別容易在細胞核內(nèi)積累 , 抑制核分裂能力 。 硒是有益身體健康的 , 因為它能阻止過氧化氫的氧化作用 , 但是過量的硒會引起器官畸變 . 如在飲食中每克食物中的硒含量若大于 5μg, 會引起肝壞死和肌肉營養(yǎng)不良癥 。 家畜吃了富硒的飼料會患家畜暈倒癥 (急性硒中毒 ). 但是 , 如果每克食物中的硒含量為 3μg的日常劑量卻又可以促進羊的生長 。 金槍魚體內(nèi)的汞含量很高 , 但觀察不到金槍魚有任何中毒現(xiàn)象 , 同時發(fā)現(xiàn)金槍魚體內(nèi)的硒含量也非常高 , 而且當動物食用金槍魚肉時 , 可以緩解汞中毒 , 這說明硒的存在可以抑制汞的毒害作用 . 6. 硒中毒 7. 鋁中毒 鋁的毒性主要來自它的高 Z/r值 , 因此它與硬的氧配體 (磷酸鹽 )能形成比 Ca2+, Mg2+離子更穩(wěn)定的配合物 , 如果讓 Al3+穿透生物細胞 , 它將是一個很強的毒素 . 因為它干擾磷酸根離子正常的生理功能 .