1、第二十章 钙磷及微量元素代谢 第一节 钙磷的含量、分布及生理功能 一、钙的含量、分布,骨骼 牙齿 体液 其他组织,骨盐形式:Ca-99.3%P -86% Ca-1% P -14%,二、钙的生理功能 1形成骨盐参与骨架组成,骨骼 骨细胞骨基质骨盐,骨细胞/成骨细胞/破骨细胞胶原蛋白/蛋白多糖/脂类磷酸钙/碳酸钙/柠檬酸钙等 微量钾/氟化物,骨盐 (骨基质)骨晶 (骨基质胶原纤维)牙齿中的骨盐,磷酸钙盐-无定形(CaHPO4) 羟磷灰石-柱状/针状 Ca10(PO4)6(OH)2 羟磷灰石结晶 钙、磷的储存库 维持钙、磷的浓度 Ca10(PO4)6(F)2 硬度增加,溶解度降低 适量-预防齿 过量
2、-斑釉,中毒,2血浆Ca2+的生理功能 (1)参与信号传导 (2)参与血液凝固 (3)有利于心肌收缩 (4)降低神经肌肉兴奋性 (5)降低毛细血管和细胞膜的通透性,Na+Ca+OH- 心肌兴奋性=K+Mg+H+ Ca+:有利心肌收缩和K+相拮抗,Na+ K+ 肌肉兴奋性=Ca+Mg+H+ Ca+:参与肌肉收缩降低神经肌肉的兴奋性降低:抽搐,三、磷的生理功能 (1)骨、牙的组成部分 (2)维持酸碱平衡 (3)含磷化合物,发挥重要生理功能: e.g 磷蛋白、单核苷酸(含cAMP)、 磷脂、辅酶等。,第二节 钙、磷的一般代谢,一、钙的吸收与排泄 1 需要量 2 部位:十二指肠/小肠上端 3 吸收途径
3、 (1)主动吸收(2)被动吸收,4影响吸收的因素,1,25-(OH)2VitD3 溶解态的Ca2+与需要量有关食物中的Ca/P 不溶性的钙盐,主要因素 (pH下降)易吸收 乳酸钙/柠檬酸钙/葡萄糖酸钙 胃酸缺乏使钙吸收降低 婴幼儿、孕妇、乳母、 老年人 最适1.5-2:1 磷酸盐、草酸、植酸,5钙的排泄 肠道-80% 肾脏-20% (受调节),二、 磷的吸收与排泄 1吸收 (1)吸收部位:小肠、空肠 (2)吸收形式:酸性磷酸盐(H2PO4-),(3)影响吸收的因素 pH-酸性条件 不溶性盐(Ca2+,Mg2+,Al2+,Fe2+) 食物中的钙量 2磷的排泄 肾脏-70% (受调节) 肠道-30
4、%,三、血钙与血磷 1血Ca2+ (1)血钙的形式,离子钙结合钙,可扩散钙离子钙/柠檬酸钙/磷酸氢钙不可扩散钙,离子钙-血钙中直接发挥生理功能的钙,(2)离子钙与结合钙 的动态平衡 HCO3- Ca2+血浆蛋白质 结合钙 H+,酸中毒碱中毒,pH Ca2+pH Ca2+ 抽搐,2.血磷 指血清中无机磷酸盐的量,占总磷量的1/3 血清中CaP=35-40 恒定,4035,钙磷以骨盐形式沉积在骨组织(-)骨盐钙化 (+)骨盐再溶解 引起佝偻病/软骨病,第三节 钙磷代谢的调节,调节物质1,25(OH)2-D3 甲状旁腺素 降钙素,作用组织小肠 肾 骨,一、 VitD 的作用 1来源: 食物/机体自身
5、合成 2需要量: 200-400国际单位(10ug) 3转变:图20-1 特点: 肝 25-羟化酶系 25-OH-D3 (-)肝性佝偻病 肾 1-羟化酶 1,25(OH)2-D3 (-)肾性佝偻病,活性形式 激素 生理活性最强,图20-1,4合成调节,1,25(OH)2-D3本身负反馈调节 PTH血钙 血磷,(-) 1-羟化酶 (+) 24-羟化酶 (+) 1-羟化酶 (-) 24-羟化酶 (+) PTH (-) 1-羟化酶,图20-2,51,25-(OH)2-D3 的生理作用,对小肠的作用对骨的作用对肾的作用总效应,(+)小肠对钙、磷的吸收脂溶性激素的作用机制 (+)骨骼的更新(先溶骨再成骨
6、,溶骨成骨) (+)肾远曲小管及集合管合成钙结合蛋白,促进钙的重吸收 升高血钙与血磷,信号分子,脂溶性细胞外信号分子介导的信号转导系统,受体,信号分子受体,专一 DNA 序列,基因转录,转录因子,顺式作 用元件,1,25-(OH)2-D3,钙结合蛋白 DNA,钙结合蛋白,VDR,VDR-RXR-D3,转录因子,顺式作用元件,1,2,3,4,5,促进小肠对钙的吸收,二、甲状旁腺素的调节作用 (一)合成与分泌 1合成场所:甲状旁腺主细胞 2合成过程:,前甲状旁腺素原 115肽,甲状旁腺素原 90肽,甲状旁腺素 84肽,粗面内质网,高尔基体,N-末端信号肽25肽,二、甲状旁腺素的调节作用 (一)合成
7、与分泌 1合成场所:甲状旁腺主细胞 2合成过程:,(二)分泌的调节 血Ca2+ 和PTH 成反比 1,25-(OH)2VitD3 (-)PTH(通过血钙) 降钙素 (+)PTH,(三)PTH的生理作用,对肾的作用对骨的作用 对小肠的作用总效应,(+)肾远曲小管对钙的重吸收 血Ca2+升高 (-)肾近曲小管对磷的重吸收 血P 降低 (+)骨盐溶解(溶骨作用) 通过1,25-(OH)2VitD3 (+)钙磷的吸收 升高血Ca2+ 降低血P,四、降钙素(calcitomin,CT)的作用 (一)合成与分泌 合成场所:甲状旁腺旁细胞 化学本质:32肽 (二)分泌的调节 血Ca2+ : 和CT成正比,(三)CT的作用,对骨的作用 对肾的作用对小肠的作用总效应,(+)骨盐沉积 (-)肾近曲小管对磷远曲小管对钙的重吸收 (-)对钙的吸收降低血Ca2+ 、血磷,1,25-(OH)2-D3 PTH CT,血Ca2+ 血磷 血Ca2+ 血磷 血Ca2+ 血磷,表20-2,