2015初級(jí)檢驗(yàn)技師考試：微量元素的生物學(xué)作用

　　微量元素的生物學(xué)作用是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技師考試所涉及的內(nèi)容，環(huán)球網(wǎng)校醫(yī)學(xué)考試網(wǎng)整理如下，供廣大醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技師考試考生參考學(xué)習(xí)。

　　(一)鋅(Zn)

　?、变\的生物學(xué)作用 鋅是當(dāng)代微量元素研究中非?；钴S的課題之一。

　?、配\可作為多種酶的功能成分或激活劑：鋅是碳酸酐酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶，胸嘧啶核苷激酶、堿性磷酸酶、亮氨酸氨肽酶等含鋅酶的組成成分。

　?、拼龠M(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)核酸及蛋白質(zhì)的生物合成：缺鋅后創(chuàng)傷潰瘍難愈合，生長(zhǎng)發(fā)育不良，性器官發(fā)育不全或減退，成為缺鋅性侏儒或腸原性肢端皮炎。

　?、窃鰪?qiáng)免疫及吞噬細(xì)胞的功能：缺鋅后免疫功能減退。

　　⑷抗氧化、抗衰老及抗癌作用：鋅亦是超氧化物歧化酶的組成成分，能防止自由基對(duì)細(xì)胞膜造成的損傷，減少過氧化脂質(zhì)的生成，某些腫瘤病人及衰老過程中有缺鋅的傾向，因此鋅可能具有抗氧化、抗衰老及抗癌作用。

　?、蹭\在體內(nèi)的代謝 正常成人體內(nèi)含鋅2-2.5g，平均2.3g.男性比女性稍高，鋅以視網(wǎng)膜、前列腺及胰腺中的濃度最高，在肌肉及骨骼中貯存。肌肉內(nèi)儲(chǔ)鋅全身鋅的62.2%，骨中的鋅占全身體內(nèi)鋅的28.5%.正常人從普通膳食中每日取10-15mg鋅，吸收率為20%-30%，主要在小腸內(nèi)和胰腺分泌的小分子量配體-前列腺素E2結(jié)合后，經(jīng)小腸上皮細(xì)胞吸收。鋅進(jìn)入毛細(xì)血管后由血漿運(yùn)輸至肝及全身。鋅主要由糞便、尿、汗、頭發(fā)及乳汁排泄，每天由尿排泄的鋅不超過1mg.

　　含鋅豐富的食物有谷類、粗糧、蛋黃、瘦肉、魚、牡蠣和堅(jiān)果等。

　　(二)銅(Cu)

　　⒈銅的生物學(xué)作用

　?、艆⑴c造血及鐵的代謝：銅主要影響鐵的吸收，促進(jìn)儲(chǔ)存鐵進(jìn)入骨髓，加速血紅蛋白及鐵卟啉的合成。銅還促進(jìn)幼稚紅細(xì)胞的成熟，使成熟紅細(xì)胞從骨髓釋放進(jìn)入血液循環(huán)。

　?、茦?gòu)成體內(nèi)許多含銅的酶(如丁酰輔酶A脫氫酶、酪氨酸氧化酶、尿酸酶、超氧化物歧化酶等)及含銅的生物活性蛋白質(zhì)(如血漿銅藍(lán)蛋白、血銅蛋白、肝銅蛋白、乳銅蛋白等)。

　?、桥cDNA結(jié)合，在DNA兩條鏈中形成架橋，形成金屬絡(luò)合物，與維持核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)。

　　⑷銅參與賴氨酸氧化酶的組成，促進(jìn)彈性蛋白及膠原纖維中共價(jià)交聯(lián)的形成，維持組織的彈性和結(jié)締組織的正常功能。

　?、珊~酶大部屬氧化酶類，如細(xì)胞色素C氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺-β-羥化酶、胺氧化酶等，這些酶類參與兒茶酚胺類激素的代謝、黑色素的生成以及神經(jīng)遞質(zhì)的代謝，因而對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能、智力及精神狀態(tài)、防御功能及內(nèi)分泌功能等均有重要影響。

　　臨床上可測(cè)定血漿銅藍(lán)蛋白的氧化酶活性，亦可測(cè)定血漿銅藍(lán)蛋白，還可測(cè)血清銅。

　　血漿銅藍(lán)蛋白：正常成人在25-43mg/dl之間，在肝豆?fàn)詈俗冃?Wilson病，為銅在肝、腦等組織中沉積的慢性內(nèi)源性銅中毒，為常染色體性隱性遺傳性疾病)和Menke綜合征(以中樞神經(jīng)病變?yōu)橹鞯?、頭發(fā)卷曲色淺為特征的嬰幼兒缺銅性遺傳疾病)時(shí)明顯減低。

　　血漿銅藍(lán)蛋白氧化酶活性：正常人在66-140單位/L之間。心肌梗死、傳染病、肝癌及轉(zhuǎn)移性腫瘤患者明顯升高，Menke綜合征及Wilson病時(shí)顯著降低。

　　血清銅：成人在105-114mg/dl之間，女性稍高于男性。

　　尿銅：24小時(shí)在70μg以下，肝豆?fàn)詈俗冃浴⒛I病綜合征、急性銅中毒、急性病毒性肝炎、肝硬化時(shí)尿銅增加。

　　毛發(fā)銅含量較為恒定，能反映機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，正常成人平均值9.5-23μg/g.

　　⒉銅的代謝 銅主要參與造血及酶的合成。正常人體內(nèi)含銅100mg-200mg，平均150mg左右，約50%-70%的銅存在于肌肉及骨骼內(nèi)，20%存在于肝。肝是重要的儲(chǔ)銅庫，5%-10%的銅分布于血液中，微量的銅以酶的形式存在于組織中。一般成年人每日從食物攝取2mg銅已能滿足生理需要，富含銅的食品是牡蠣、蛤類、小蝦及動(dòng)物肝腎等。正常人每天從各種渠道排泄銅2mg左右，腸管可能通過含銅復(fù)合物的上皮細(xì)胞的脫落而排泄銅。

　　(三)硒(Se)

　?、蔽纳飳W(xué)作用

　?、盼枪入赘孰倪^氧化物酶(GSH-Px)的必需組成成分：每摩爾的酶含有4毫摩爾的硒，該酶催化的反應(yīng)為：

　　2GSH+H2O2→GSSG+2H2O

　　2GSH+ROOH→ROH+GSSG+H2O

　　通過GSH-Px的作用，在清除自由基、分解過多的H2O2，減少過氧化物、保護(hù)細(xì)胞膜、保護(hù)細(xì)胞敏感分子(DNA、RNA)中占有重要地位。

　　⑵硒參與輔酶A和輔酶Q的合成，促進(jìn)α-酮酸脫氫酶系的活性，在三羧酸循環(huán)及呼吸鏈電子傳遞過程中發(fā)揮重要作用。

　?、俏c視力和神經(jīng)傳導(dǎo)有密切關(guān)系，虹膜及晶狀體含硒豐富，視網(wǎng)膜的視力與含硒量有關(guān)。硒是光電管基礎(chǔ)物質(zhì)之一，硒在視網(wǎng)膜、運(yùn)動(dòng)終板中可能起著整流器及蓄電器的作用。

　　⑷硒能拮抗某些有毒元素及物質(zhì)的毒性：硒可在體內(nèi)外減低汞、鎘、鉈、砷等的毒性作用。

　　⑸硒能刺激免疫球蛋白及抗體的產(chǎn)生，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)疾病的抵抗力。

　　⑹硒與心血管結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系：硒可防止鎘引起的實(shí)驗(yàn)性高血壓，并可防止冠心病及心肌梗死。硒參與保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性及正常通透性，抑制脂質(zhì)的過氧化反應(yīng)，消除自由基的毒害作用，從而保護(hù)心肌的正常結(jié)構(gòu)、代謝和功能。投予亞硒酸(每周0.5-1mg)可有效地防治克山病的發(fā)生。

　?、宋苷{(diào)節(jié)維生素A、C、E、K的代謝。

　　⑻硒的抗腫瘤作用：許多報(bào)道表明結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌、直腸癌及白血病等的死亡率與其居住地區(qū)土壤的硒含量、日攝取量以及血硒水平呈逆相關(guān)關(guān)系。動(dòng)物致癌試驗(yàn)中觀察到硒對(duì)動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)性皮膚癌、肝癌、結(jié)腸癌、乳癌、肺癌等均有顯著的抑制作用，且此種抑癌效果還受食物中維生素A、C、E等含量的影響。關(guān)于硒化合物的抗癌作用機(jī)制尚未闡明，可能與硒能抑制致癌物質(zhì)的致突變性、或改變致癌物的代謝、或通過抗氧化作用而抗癌。有報(bào)道硒化合物能促進(jìn)肝癌細(xì)胞及白血病細(xì)胞的再分化，通過促分化而抗癌。

　?、参拇x 1957年Schwarz證明硒是動(dòng)物體內(nèi)必需的微量元素。人體內(nèi)硒的含量約14mg-21mg，以肝、胰腺、腎中的含量較多，人類對(duì)硒的攝入量受環(huán)境及食物含硒量的影響。富含硒的食品有蒜、芝麻、啤酒、酵母、蘑菇、小蝦、魚類、肝、腎等，富硒中藥有黃芪、地龍等。人對(duì)硒的攝入量不應(yīng)低于40μg/d，一般認(rèn)為成人每日從食物中約攝取60μg-350μg的硒，每日由尿約排泄約50μg，由糞排泄80μg，由汗排泄20μg，在血漿內(nèi)的硒主要與α及β-球蛋白結(jié)合而運(yùn)輸。

　　我國(guó)不同地區(qū)報(bào)道的成人全血硒為0.028-0.033μg/ml，還有報(bào)道為0.099-0.160μg/ml.克山病區(qū)成人及兒童全血硒顯著低下，分別為0.018-0.025μg/ml及0.017-0.024μg/ml.癌瘤時(shí)血硒明顯減少，特別是消化道癌腫病人血硒降低更為顯著，往往表明癌的轉(zhuǎn)移、多發(fā)或低分化程度。

　　尿硒成人平均為11.9±2.6μg/24h，克山病區(qū)成人尿硒明顯降低，平均為7.9±2.6μg/24h.

　　(四)鉻(Cr)

　?、便t的生物學(xué)作用

　?、陪t形成葡萄糖耐量因子(GTF)，使胰島素與膜受體上的-SH基形成-S-S-鍵，協(xié)助胰島素發(fā)揮作用。

　　⑵降低血漿膽固醇及調(diào)節(jié)血糖。

　?、谴龠M(jìn)血紅蛋白的合成及造血過程。

　?、层t的代謝 成人體內(nèi)含鉻6mg，日攝入量5-115μg，進(jìn)入血漿的鉻與運(yùn)鐵蛋白結(jié)合運(yùn)至肝臟及全身。富含鉻的食品有紅糖、麥麩、魚、葡萄汁、啤酒酵母等，鉻主要隨尿排泄，3-60μg/d.

　　(五)鈷(Co)

　　⒈鈷的生物學(xué)作用 人類不能利用鈷合成維生素B12，主要從能合成維生素B12的動(dòng)物及細(xì)菌攝取，維生素B12在人體內(nèi)參與造血。維生素B12參與體內(nèi)一碳單位的代謝，參與脫氧胸腺嘧啶核苷酸的合成，維生素B12缺乏可導(dǎo)致葉酸的利用率下降，造成巨幼紅細(xì)胞性貧血。維生素B12促進(jìn)鐵的吸收及儲(chǔ)存鐵的動(dòng)員，它還促進(jìn)鋅的吸收，提高鋅的活性。

　?、测挼拇x 正常成人體內(nèi)含鈷1.1-1.5mg，一般從普通膳食中攝入鈷150-450μg/d，吸收率63%-97%，每日吸收鈷190-290μg，鈷通過小腸進(jìn)入血漿后由三種運(yùn)鈷蛋白(transcobalbmin Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)結(jié)合后運(yùn)至肝臟及全身，主要由尿排泄，每日排泄量約等于吸收量。當(dāng)內(nèi)因子缺乏、運(yùn)鈷蛋白缺乏、攝入量不足或因消化系統(tǒng)疾病而干擾吸收時(shí)，可造成鈷及維生素B12缺乏。全血及血清鈷10.8±6.0ng/ml，在惡性貧血、急性白血病時(shí)降低，慢性粒細(xì)胞白血病、淋巴肉芽腫時(shí)血鈷升高。

　　富含鈷的食品有小蝦、扇貝、肉類、粗麥粉及動(dòng)物肝臟。

　　檢測(cè)血清不飽和維生素B12結(jié)合力(UBBC)及血清維生素B12正常人血清UBBC為0.7-1.6μg/L，血清維生素B12為0.16-0.75μg/L，這兩項(xiàng)指標(biāo)有利于肝癌的診斷。有些AFP不增高、HBsAg陰性的肝癌病例，UBBC及維生素B12亦可顯著增高。

　　(六)錳(Mn)

　?、卞i的生物學(xué)作用

　　⑴錳的多種酶的組成成分及激活劑：錳是精氨酸酶、脯氨酸酶、丙酮酸羧化酶、RNA聚合酶、超氧化物歧化酶的組成成分，又是磷酸化酶、醛縮酶、半乳糖基轉(zhuǎn)移酶等的激活劑，與蛋白質(zhì)生物合成、生長(zhǎng)發(fā)育有密切關(guān)系。

　　⑵參與造血、卟啉合成、改善機(jī)體對(duì)銅的利用。

　?、菢?gòu)成Mn-SOD，有抗衰老作用：衰老時(shí)Mn-SOD活性降低，腫瘤細(xì)胞內(nèi)Mn-SOD活性亦降低。故Mn具有抗衰老抗腫瘤作用。

　　⒉錳的代謝正常成人體內(nèi)含錳12-20mg，分布于一切組織，每日從一般食物攝入錳0.7-22mg，吸收率為3%-4%.吸收的錳經(jīng)小腸壁進(jìn)入血流，與β1-球蛋白或“運(yùn)錳蛋白”結(jié)合后，迅速運(yùn)至富含線粒體的細(xì)胞中，血錳5-15μg/L，人體內(nèi)的錳主要由腸道、膽汁、尿液排泄。堅(jiān)果、茶葉、葉菜、谷類富含錳。

　　(七)鉬(Mo)

　　⒈鉬的生物學(xué)作用

　?、陪f是構(gòu)成黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亞硫酸氧化酶等氧化酶的組成成分，可解除有害醛類的毒性。

　?、茀⑴c電子的傳遞及鐵從鐵蛋白的釋放及鐵的運(yùn)輸。

　　⑶鉬有抗癌作用，缺鉬地區(qū)食管癌發(fā)病率高，鉬構(gòu)成亞硝酸還原酶(植物)，降低環(huán)境中亞硝酸含量，減少致癌物亞硝胺的生成。

　?、茹f與心血管疾病有關(guān)，洋地黃類施用鉬肥可提高產(chǎn)量及強(qiáng)心甙療效。

　?、层f的代謝 成人體內(nèi)含鉬9mg左右，分布于全部組織及體液中。一般成人每日由普通膳食中攝入鉬300μg，吸收率為40%-60%，隨食物及飲水進(jìn)入消化道的鉬化物可迅速(10分鐘)被吸收，80%與蛋白質(zhì)結(jié)合，血清鉬590ng/dl，而在食管癌高發(fā)區(qū)血清鉬明顯減低為220ng/dl-290ng/dl，癌癥病人、心律不齊病人均可有血鉬降低，白血病及缺鐵性貧血時(shí)血清鉬增高。

　　富含鉬的食品有豆莢、肝、腎、酵母、牛乳及粗麥粉等。

　　高鉬地區(qū)痛風(fēng)發(fā)病率高，可能與黃嘌呤氧化酶活性增高、尿酸生成增多有關(guān)。

　　(八)氟(F)

　　⒈氟的生物作用 氟為骨骼牙齒的必需組分，與牙齒及骨的形成有關(guān)，可增加骨硬度及牙齒的耐酸蝕能力。缺氟易生齲齒，氟過多可引起骨密度增加和斑釉齒，氟在細(xì)胞內(nèi)可抑制多種酶的活性，干擾膠原的合成。

　?、卜拇x 成人體內(nèi)含氟量2.6g左右，主要在骨骼、牙、指甲、毛發(fā)中。每日約攝入2.4mg的氟，大部分由尿排泄，每日排出約2.4mg.

　　富含氟的食品有海味(牡蠣)、蔥、豆類、茶葉等。

　　(九)碘(I)

　?、钡獾纳飳W(xué)作用 碘是1850年即已發(fā)現(xiàn)的必需微量元素，主要構(gòu)成甲狀腺激素T3、T4.甲狀腺激素維持正常生長(zhǎng)發(fā)育及智力發(fā)育，調(diào)節(jié)能量代謝。缺碘可發(fā)生地方性甲狀腺腫和呆小病，碘過多可造成碘中毒，刺激甲狀腺功能亢進(jìn)。

　?、驳獾拇x 人體含碘量約為11mg，每日成人需攝入50-100μg的碘，為防治地方性甲狀腺腫，應(yīng)普遍食用加碘食鹽。

　　此外，近年來對(duì)鍺這一微量元素的研究日益增多，據(jù)報(bào)道有些有機(jī)鍺(如Ge-132)化合物可以提高人體免疫力，誘導(dǎo)干擾素生成，有抗衰老抗腫瘤的作用。有人主張鍺是可能必需微量元素。