微量元素-铁PPT课件.ppt
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1、.1 第十一组演讲:任海文 1025400047制作:李雪 1025400048.2lIron 原子序数:原子序数:26,位于过渡系,位于过渡系的中央的中央,主要稳定氧化数主要稳定氧化数+2、+3;在生物体内铁还可以在生物体内铁还可以+4和和+5的氧的氧化数存在。化数存在。l人体内含铁量为人体内含铁量为60微克微克/克。克。 .3l铁虽系微量元素,由于其重要的生理生铁虽系微量元素,由于其重要的生理生化作用及诊断治疗疗效,早已引起各国化作用及诊断治疗疗效,早已引起各国学者们的注意和研究。学者们的注意和研究。l52Fe比比59Fe和和55Fe半衰期短(仅半衰期短(仅8.2小时),小时),易于清除,
2、适用于骨髓扫描及铁利用的易于清除,适用于骨髓扫描及铁利用的定位,也可用于铁的吸收、血浆铁周转定位,也可用于铁的吸收、血浆铁周转率和早期表面放射性测定。率和早期表面放射性测定。 .4l体内血液中铁元素含量范围体内血液中铁元素含量范围 l 全全 血:血:301301530mg/L 530mg/L l 红细胞:红细胞: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 铁在体内的含量和分布铁在体内的含量和分布.5l铁以铁以卟啉铁类和非卟啉铁类卟啉铁类和非卟啉铁类两大
3、类形式存两大类形式存在于动物体内在于动物体内 l卟啉铁类卟啉铁类: :血红细胞内的血红蛋白血红细胞内的血红蛋白; ;肌红蛋肌红蛋白白; ;细胞色素和酶类细胞色素和酶类l非卟啉铁类非卟啉铁类:运铁蛋白运铁蛋白;铁蛋白铁蛋白;乳铁蛋白乳铁蛋白;含含铁血黄素铁血黄素;无机铁等无机铁等 .6l每个红细胞约含每个红细胞约含2.8亿个血红蛋白分子亿个血红蛋白分子,每个每个血红蛋白分子含有血红蛋白分子含有4个铁原子个铁原子,血红蛋白摩尔血红蛋白摩尔质量质量64500,含铁含铁0.34%,以蚯蚓血红蛋白为例:以蚯蚓血红蛋白为例: 卟啉铁类卟啉铁类: : 1 1、血红蛋白血红蛋白.7血红蛋白模型血红蛋白模型.8
4、 组成血红蛋白的蛋白部分组成血红蛋白的蛋白部分珠蛋白,共有珠蛋白,共有4 4条条多肽链:一对多肽链:一对链,一对链,一对链,前者每条链含有链,前者每条链含有141141个氨基酸单位,后者每条链含有个氨基酸单位,后者每条链含有146146个氨基酸个氨基酸单位。每个亚铁血红素基包在一条多肽链中,每单位。每个亚铁血红素基包在一条多肽链中,每条链以三维空间有规律地折叠排列。条链以三维空间有规律地折叠排列。 4 4条链集合在一起,形成一个条链集合在一起,形成一个6565 5555 5555( )的)的球形分子。每个亚铁血红素中的铁原子可以携带球形分子。每个亚铁血红素中的铁原子可以携带一个氧分子,在血内参
5、与氧的运输,同时间接作一个氧分子,在血内参与氧的运输,同时间接作用与用与 COCO2 2 的转运和释放。的转运和释放。 .9.10l组成:组成:每个肌红蛋白含一个亚铁血红素,每个肌红蛋白含一个亚铁血红素,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肽链。酸的多肽链。l认为认为: :是肌肉贮存氧的场所,用以支付运是肌肉贮存氧的场所,用以支付运动时肌肉所负的巨大氧债。动时肌肉所负的巨大氧债。l如水生如水生哺哺乳类乳类(海豹海豹)肌肉中含有大量的肌肌肉中含有大量的肌红蛋白红蛋白, ,这是他们可以在水中长期游动的这是他们可以在水中长期游动的原因原因. .11l 由铁组
6、成或需铁的细胞色素和酶类,由铁组成或需铁的细胞色素和酶类,参与体内复杂的氧化还原过程。参与体内复杂的氧化还原过程。l 在肌肉细胞内,细胞色素担负着电在肌肉细胞内,细胞色素担负着电子的传递,最后由细胞色素氧化酶的催子的传递,最后由细胞色素氧化酶的催化作用,使三羧循环脱下的氢原子由血化作用,使三羧循环脱下的氢原子由血红蛋白从肺运来的氧化合成水,以保证红蛋白从肺运来的氧化合成水,以保证代谢过程。在氧化过程中可能产生过氧代谢过程。在氧化过程中可能产生过氧化物等有害物质,但可被过氧化氢酶等化物等有害物质,但可被过氧化氢酶等铁卟啉复合物破坏而解毒。铁卟啉复合物破坏而解毒。.12.13.14l1 1、运铁蛋
7、白、运铁蛋白(transferrin,siderophilin)transferrin,siderophilin):是由铁:是由铁和和1 1球蛋白组成。球蛋白组成。 l在血液中在血液中 起运载铁的作用。起运载铁的作用。l摩尔质量为摩尔质量为8800088000,体内总含量约,体内总含量约1010克。克。l每一分子每一分子1 1球蛋白可以结合二个球蛋白可以结合二个FeFe3+3+.15l含有一个含有一个Fe3+的运铁蛋白,有的运铁蛋白,有“快快”、“慢慢”两型;但注入人体后,两型;但注入人体后,“快快”和和“慢慢”两型两型运铁蛋白在释放进入组织时,并没有显著差运铁蛋白在释放进入组织时,并没有显著
8、差别。别。l正常人血浆里的正常人血浆里的1球蛋白,仅球蛋白,仅1/3与铁结合,与铁结合,共含铁共含铁3-4mg,占全身总铁量的,占全身总铁量的0.12%,大,大概注射概注射8mg铁才能使其全部饱和。铁才能使其全部饱和。l运铁蛋白还有加速肠粘膜细胞浆膜面释放铁运铁蛋白还有加速肠粘膜细胞浆膜面释放铁的作用。的作用。.16l是一种棕色的含铁蛋白质复合物。是一种棕色的含铁蛋白质复合物。l各种组织都含有铁蛋白。各种组织都含有铁蛋白。l摩尔质量为摩尔质量为460000460000,直径约,直径约130130纳米,内腔纳米,内腔6060纳米,可容纳纳米,可容纳45004500个铁原子。个铁原子。l作用:作用
9、: 人肝是铁的主要存储场所,也是铁蛋人肝是铁的主要存储场所,也是铁蛋白含量和合成最多的地方白含量和合成最多的地方,肝内的铁约,肝内的铁约50%50%以以铁蛋白的形式存在。铁蛋白内含铁量为铁蛋白的形式存在。铁蛋白内含铁量为0.660.66 0.35ug/mg0.35ug/mg蛋白质蛋白质. .17l1)保护功能保护功能:体内游离铁过多对机体十分有害。:体内游离铁过多对机体十分有害。 l 铁蛋白能防止铁原子以离子状态存在或从结铁蛋白能防止铁原子以离子状态存在或从结 l 合物中逸出,避免对组织和细胞产生毒害作合物中逸出,避免对组织和细胞产生毒害作l 用用。l 如果铁从隔室封闭解脱后,产生自由基,如果
10、铁从隔室封闭解脱后,产生自由基,催化有害的生化反应,干扰细胞正常分裂、繁催化有害的生化反应,干扰细胞正常分裂、繁殖、代谢及发育过程,可能是癌症、先天性畸殖、代谢及发育过程,可能是癌症、先天性畸形、精神病等症的分子病理学及发病学基础。形、精神病等症的分子病理学及发病学基础。可见铁蛋白在人体内的重要地位。可见铁蛋白在人体内的重要地位。l .18l2 )贮存功能贮存功能:进入体内的贮存铁,:进入体内的贮存铁,绝大部分以绝大部分以铁蛋白的形式贮存铁蛋白的形式贮存,防止体内的铁过多丢失,防止体内的铁过多丢失,并可在还原系统的作用下陆续放出供应造血需并可在还原系统的作用下陆续放出供应造血需要,以维持铁供应
11、量的及血红蛋白合成量的相要,以维持铁供应量的及血红蛋白合成量的相对稳定。对稳定。l3 )调节铁的吸收调节铁的吸收:铁蛋白在肠粘膜内的含量:铁蛋白在肠粘膜内的含量有调节肠道吸收和转运铁的能力有调节肠道吸收和转运铁的能力这就是这就是“粘膜阻塞论粘膜阻塞论”,说明在生理病理情况下,铁,说明在生理病理情况下,铁吸收的机理。吸收的机理。l4 )转运铁的作用转运铁的作用:铁从细胞浆运输到线粒体:铁从细胞浆运输到线粒体的过程中,铁蛋白起着中间载体作用。的过程中,铁蛋白起着中间载体作用。.19l一种多肽链含铁蛋白,摩尔质量一种多肽链含铁蛋白,摩尔质量77000,含糖,含糖约约5-6%5-6%,能结合,能结合2
12、个铁。个铁。l存在于人体各种外分泌物及中性白细胞内的存在于人体各种外分泌物及中性白细胞内的颗粒中。具有抗菌消炎提高免疫力的作用。颗粒中。具有抗菌消炎提高免疫力的作用。l人乳中人乳中100毫升约含毫升约含150到到200毫克乳铁蛋白。毫克乳铁蛋白。.20l体内无机铁往往被氧化成三价,溶解性体内无机铁往往被氧化成三价,溶解性很低,生理意义不大很低,生理意义不大 .21l是用放射性铁建立的一种功能概念,它是用放射性铁建立的一种功能概念,它代表很快和血浆铁交换并且迅速进入早代表很快和血浆铁交换并且迅速进入早幼红细胞的那一部分铁,共约幼红细胞的那一部分铁,共约80-90mg80-90mg。.22l1、铁
13、参加血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、铁参加血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶及触酶的合成,细胞色素氧化酶、过氧化物酶及触酶的合成,并与乙酰辅酶并与乙酰辅酶A、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶、细胞色素还原酶的活性密切相关。研究酶、细胞色素还原酶的活性密切相关。研究证明:三羧循环中有二分之一以上的酶和因证明:三羧循环中有二分之一以上的酶和因素含铁或者铁存在时才能发挥生化作用,完素含铁或者铁存在时才能发挥生化作用,完成生理功能;缺铁或铁的利用不良时,上述成生理功能;缺铁或铁的利用不良时,上述成分失常,导致氧的运输、贮存、二氧化碳成分失常,导致氧的运输、贮存、
14、二氧化碳的运输及释放、电子的传递、氧化还原等代的运输及释放、电子的传递、氧化还原等代谢过程紊乱,产生病理变化,最后产生各种谢过程紊乱,产生病理变化,最后产生各种疾病。疾病。 .23l2、缺铁时、缺铁时3232P P进入肝脏细胞进入肝脏细胞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,肝脏的发育速度减慢,肝细受到抑制,肝脏的发育速度减慢,肝细胞及其他组织细胞内的线粒体异常,细胞色素胞及其他组织细胞内的线粒体异常,细胞色素C的的含量减少,发生贫血,抑制生长发育。含量减少,发生贫血,抑制生长发育。l缺铁时还发现:缺铁时还发现:1 )体内无机盐及维生素的代谢紊体内无机盐及维生素的代
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