微量元素-铁课件.ppt
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1、微量元素-Fe 第十一组演讲:任海文 1025400047制作:李雪 10254000481.铁铁的基的基础础知知识识lIron原子序数:原子序数:26,位于,位于过过渡系渡系的中央的中央,主要主要稳稳定氧化数定氧化数+2、+3;在生物体内在生物体内铁还铁还可以可以+4和和+5的氧的氧化数存在。化数存在。l人体内含人体内含铁铁量量为为60微克微克/克。克。2.l铁铁虽虽系系微微量量元元素素,由由于于其其重重要要的的生生理理生生化化作作用用及及诊诊断断治治疗疗疗疗效效,早早已已引引起起各各国国学者学者们们的注意和研究。的注意和研究。l52Fe比比59Fe和和55Fe半衰期短(半衰期短(仅仅8.2
2、小小时时),),易于清除,适用于骨髓易于清除,适用于骨髓扫扫描及描及铁铁利用的利用的定位,也可用于定位,也可用于铁铁的吸收、血的吸收、血浆铁浆铁周周转转率和早期表面放射性率和早期表面放射性测测定。定。3.l体内血液中体内血液中铁铁元素含量范元素含量范围围 l 全全 血:血:301301530mg/L 530mg/L l 红细红细胞:胞:9959951140mg/L 1140mg/L l 血血 浆浆:0.710.711.27mg/L 1.27mg/L l 血血 清:清:0.670.671.87mg/L 1.87mg/L 铁铁在体内的含量和分布在体内的含量和分布4.铁铁在体内存在的形式及特性在体内
3、存在的形式及特性 l铁铁以以卟卟啉啉铁类铁类和非和非卟卟啉啉铁类铁类两大两大类类形式存形式存在于在于动动物体内物体内 l卟卟啉啉铁类铁类:血血红细红细胞内的血胞内的血红红蛋白蛋白;肌肌红红蛋蛋白白;细细胞色素和胞色素和酶酶类类l非非卟卟啉啉铁类铁类:运运铁铁蛋白蛋白;铁铁蛋白蛋白;乳乳铁铁蛋白蛋白;含含铁铁血黄素血黄素;无机无机铁铁等等5.l每个每个红细红细胞胞约约含含2.8亿亿个血个血红红蛋白分子蛋白分子,每个每个血血红红蛋白分子含有蛋白分子含有4个个铁铁原子原子,血血红红蛋白摩蛋白摩尔尔质质量量64500,含含铁铁0.34%,以蚯蚓血以蚯蚓血红红蛋白蛋白为为例:例:卟卟啉啉铁类铁类:1 1
4、、血血红红蛋白蛋白6.血血红红蛋白模型蛋白模型7.组组成成血血红红蛋蛋白白的的蛋蛋白白部部分分珠珠蛋蛋白白,共共有有4 4条条多多肽肽链链:一一对对链链,一一对对链链,前前者者每每条条链链含含有有141141个个氨氨基基酸酸单单位位,后后者者每每条条链链含含有有146146个个氨氨基基酸酸单单位位。每每个个亚亚铁铁血血红红素素基基包包在在一一条条多多肽肽链链中中,每每条条链链以三以三维维空空间间有有规规律地折叠排列。律地折叠排列。4 4条条链链集合在一起,形成一个集合在一起,形成一个655555655555()的球形分子。每个的球形分子。每个亚铁亚铁血血红红素中的素中的铁铁原子可以携原子可以携
5、带带一个氧分子,在血内参与氧的运一个氧分子,在血内参与氧的运输输,同,同时间时间接接作用与作用与 CO CO2 2 的的转转运和运和释释放。放。8.9.2 肌肌红红蛋白蛋白 l组组成:成:每个肌每个肌红红蛋白含一个蛋白含一个亚铁亚铁血血红红素,素,蛋白部分的分子量蛋白部分的分子量16700,含有,含有153个氨基个氨基酸的多酸的多肽链肽链。l认为认为:是肌肉是肌肉贮贮存氧的存氧的场场所,用以支付运所,用以支付运动时动时肌肉所肌肉所负负的巨大氧的巨大氧债债。l如水生如水生哺哺乳乳类类(海豹海豹)肌肉中含有大量的肌肌肉中含有大量的肌红红蛋白蛋白,这这是他是他们们可以在水中可以在水中长长期游期游动动
6、的的原因原因.10.3 细细胞色素和胞色素和酶酶类类 l 由由铁组铁组成或需成或需铁铁的的细细胞色素和胞色素和酶酶类类,参与体内复参与体内复杂杂的氧化的氧化还还原原过过程。程。l 在肌肉在肌肉细细胞内,胞内,细细胞色素担胞色素担负负着着电电子的子的传递传递,最后由,最后由细细胞色素氧化胞色素氧化酶酶的催的催化作用,使三化作用,使三羧羧循循环环脱下的脱下的氢氢原子由血原子由血红红蛋白从肺运来的氧化合成水,以保蛋白从肺运来的氧化合成水,以保证证代代谢过谢过程。在氧化程。在氧化过过程中可能程中可能产产生生过过氧氧化物等有害物化物等有害物质质,但可被,但可被过过氧化氧化氢氢酶酶等等铁卟铁卟啉复合物破坏
7、而解毒。啉复合物破坏而解毒。11.12.13.非非铁卟铁卟啉复合物啉复合物 l1 1、运、运铁铁蛋白(蛋白(transferrin,siderophilin)transferrin,siderophilin):是由:是由铁铁和和1 1球蛋白球蛋白组组成。成。l在血液中在血液中 起运起运载铁载铁的作用。的作用。l摩摩尔尔质质量量为为8800088000,体内,体内总总含量含量约约1010克。克。l每一分子每一分子1 1球蛋白可以球蛋白可以结结合二个合二个FeFe3+3+14.l含含有有一一个个Fe3+的的运运铁铁蛋蛋白白,有有“快快”、“慢慢”两两型型;但但注注入入人人体体后后,“快快”和和“慢
8、慢”两两型型运运铁铁蛋蛋白在白在释释放放进进入入组织时组织时,并没有,并没有显显著差著差别别。l正正常常人人血血浆浆里里的的1球球蛋蛋白白,仅仅1/3与与铁铁结结合合,共共含含铁铁3-4mg,占占全全身身总总铁铁量量的的0.12%,大大概注射概注射8mg铁铁才能使其全部才能使其全部饱饱和。和。l运运铁铁蛋蛋白白还还有有加加速速肠肠粘粘膜膜细细胞胞浆浆膜膜面面释释放放铁铁的作用。的作用。15.2、铁铁蛋白(蛋白(ferritin)l是一种棕色的含是一种棕色的含铁铁蛋白蛋白质质复合物。复合物。l各种各种组织组织都含有都含有铁铁蛋白。蛋白。l摩摩尔尔质质量量为为460000460000,直直径径约约
9、130130纳纳米米,内内腔腔6060纳纳米,可容米,可容纳纳45004500个个铁铁原子。原子。l作作用用:人人肝肝是是铁铁的的主主要要存存储储场场所所,也也是是铁铁蛋蛋白白含含量量和和合合成成最最多多的的地地方方,肝肝内内的的铁铁约约50%50%以以铁铁蛋蛋白白的的形形式式存存在在。铁铁蛋蛋白白内内含含铁铁量量为为0.660.35ug/mg0.660.35ug/mg蛋白蛋白质质.16.铁铁蛋白的生理功能蛋白的生理功能 l1)保保护护功能功能:体内游离:体内游离铁过铁过多多对对机体十分有害。机体十分有害。l 铁铁蛋白能防止蛋白能防止铁铁原子以离子状原子以离子状态态存在或从存在或从结结 l 合
10、物中逸出,避免合物中逸出,避免对组织对组织和和细细胞胞产产生毒害作生毒害作l 用用。l 如果如果铁铁从隔室封从隔室封闭闭解脱后,解脱后,产产生自由基,生自由基,催化有害的生化反催化有害的生化反应应,干,干扰细扰细胞正常分裂、繁胞正常分裂、繁殖、代殖、代谢谢及及发发育育过过程,可能是癌症、先天性畸程,可能是癌症、先天性畸形、精神病等症的分子病理学及形、精神病等症的分子病理学及发发病学基病学基础础。可可见铁见铁蛋白在人体内的重要地位。蛋白在人体内的重要地位。l17.l2)贮贮存功能存功能:进进入体内的入体内的贮贮存存铁铁,绝绝大部分以大部分以铁铁蛋白的形式蛋白的形式贮贮存存,防止体内的,防止体内的
11、铁过铁过多多丢丢失,失,并可在并可在还还原系原系统统的作用下的作用下陆续陆续放出供放出供应应造血需造血需要,以要,以维维持持铁铁供供应应量的及血量的及血红红蛋白合成量的相蛋白合成量的相对稳对稳定。定。l3)调节铁调节铁的吸收的吸收:铁铁蛋白在蛋白在肠肠粘膜内的含量有粘膜内的含量有调节肠调节肠道吸收和道吸收和转转运运铁铁的能力的能力这这就是就是“粘粘膜阻塞膜阻塞论论”,说说明在生理病理情况下,明在生理病理情况下,铁铁吸收吸收的机理。的机理。l4)转转运运铁铁的作用的作用:铁铁从从细细胞胞浆浆运运输输到到线线粒体的粒体的过过程中,程中,铁铁蛋白起着中蛋白起着中间载间载体作用。体作用。18.3、乳、
12、乳铁铁蛋白(蛋白(lactoferrin)l一种多一种多肽链肽链含含铁铁蛋白,摩蛋白,摩尔尔质质量量77000,含糖,含糖约约5-6%5-6%,能,能结结合合2个个铁铁。l存在于人体各种外分泌物及中性白存在于人体各种外分泌物及中性白细细胞内的胞内的颗颗粒中。具有抗菌消炎提高免疫力的作用。粒中。具有抗菌消炎提高免疫力的作用。l人乳中人乳中100毫升毫升约约含含150到到200毫克乳毫克乳铁铁蛋白。蛋白。19.4、无机、无机铁铁 l体内无机体内无机铁铁往往被氧化成三价,溶解性往往被氧化成三价,溶解性很低,生理意很低,生理意义义不大不大20.5 5 不不稳稳定的定的铁储铁储存或存或铁铁池池 l是是用
13、用放放射射性性铁铁建建立立的的一一种种功功能能概概念念,它它代代表表很很快快和和血血浆浆铁铁交交换换并并且且迅迅速速进进入入早早幼幼红细红细胞的那一部分胞的那一部分铁铁,共,共约约80-90mg80-90mg。21.铁铁的功能及生理学作用的功能及生理学作用 l1、铁铁参加血参加血红红蛋白、肌蛋白、肌红红蛋白、蛋白、细细胞色素、胞色素、细细胞色素氧化胞色素氧化酶酶、过过氧化物氧化物酶酶及触及触酶酶的合成,的合成,并与乙并与乙酰辅酰辅酶酶A、琥珀酸脱、琥珀酸脱氢氢酶酶、黄、黄嘌嘌呤氧化呤氧化酶酶、细细胞色素胞色素还还原原酶酶的活性密切相关。研究的活性密切相关。研究证证明:三明:三羧羧循循环环中有二
14、分之一以上的中有二分之一以上的酶酶和因和因素含素含铁铁或者或者铁铁存在存在时时才能才能发挥发挥生化作用,完生化作用,完成生理功能;缺成生理功能;缺铁铁或或铁铁的利用不良的利用不良时时,上述,上述成分失常,成分失常,导导致氧的运致氧的运输输、贮贮存、二氧化碳存、二氧化碳的运的运输输及及释释放、放、电电子的子的传递传递、氧化、氧化还还原等代原等代谢过谢过程紊乱,程紊乱,产产生病理生病理变变化,最后化,最后产产生各种生各种疾病。疾病。22.l2、缺、缺铁时铁时3232P P进进入肝入肝脏细脏细胞胞DNA内的数量减少,肝内的数量减少,肝内合成内合成DNA受到抑制,肝受到抑制,肝脏脏的的发发育速度减慢,
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