微量元素鐵課件

微量元素------Fe第十一組演講：任海文1025400047制作：李雪10254000481精選ppt鐵的基礎知識Iron原子序數(shù)：26，位于過渡系的中央,主要穩(wěn)定氧化數(shù)+2、+3；在生物體內(nèi)鐵還可以+4和+5的氧化數(shù)存在。人體內(nèi)含鐵量為60微克/克。2精選ppt鐵雖系微量元素，由于其重要的生理生化作用及診斷治療療效，早已引起各國學者們的注意和研究。52Fe比59Fe和55Fe半衰期短（僅8.2小時），易于清除，適用于骨髓掃描及鐵利用的定位，也可用于鐵的吸收、血漿鐵周轉(zhuǎn)率和早期表面放射性測定。3精選ppt體內(nèi)血液中鐵元素含量范圍

?全血：301～530mg/L?紅細胞：995～1140mg/L?血漿：0.71～1.27mg/L?血清：0.67～1.87mg/L鐵在體內(nèi)的含量和分布4精選ppt

鐵在體內(nèi)存在的形式及特性

鐵以卟啉鐵類和非卟啉鐵類兩大類形式存在于動物體內(nèi)

卟啉鐵類:血紅細胞內(nèi)的血紅蛋白;肌紅蛋白;細胞色素和酶類

非卟啉鐵類:運鐵蛋白;鐵蛋白;乳鐵蛋白;含鐵血黃素;無機鐵等

5精選ppt每個紅細胞約含2.8億個血紅蛋白分子,每個血紅蛋白分子含有4個鐵原子,血紅蛋白摩爾質(zhì)量64500,含鐵0.34%,以蚯蚓血紅蛋白為例：

卟啉鐵類:1、血紅蛋白6精選ppt血紅蛋白模型7精選ppt組成血紅蛋白的蛋白部分——珠蛋白，共有4條多肽鏈：一對α鏈，一對β鏈，前者每條鏈含有141個氨基酸單位，后者每條鏈含有146個氨基酸單位。每個亞鐵血紅素基包在一條多肽鏈中，每條鏈以三維空間有規(guī)律地折疊排列。4條鏈集合在一起，形成一個65×55×55（?）的球形分子。每個亞鐵血紅素中的鐵原子可以攜帶一個氧分子，在血內(nèi)參與氧的運輸，同時間接作用與CO2的轉(zhuǎn)運和釋放。8精選ppt9精選ppt2肌紅蛋白

組成：每個肌紅蛋白含一個亞鐵血紅素，蛋白部分的分子量16700，含有153個氨基酸的多肽鏈。認為:是肌肉貯存氧的場所，用以支付運動時肌肉所負的巨大氧債。如水生哺乳類(海豹)肌肉中含有大量的肌紅蛋白,這是他們可以在水中長期游動的原因.10精選ppt3細胞色素和酶類

由鐵組成或需鐵的細胞色素和酶類，參與體內(nèi)復雜的氧化還原過程。

在肌肉細胞內(nèi)，細胞色素擔負著電子的傳遞，最后由細胞色素氧化酶的催化作用，使三羧循環(huán)脫下的氫原子由血紅蛋白從肺運來的氧化合成水，以保證代謝過程。在氧化過程中可能產(chǎn)生過氧化物等有害物質(zhì)，但可被過氧化氫酶等鐵卟啉復合物破壞而解毒。

11精選ppt12精選ppt13精選ppt非鐵卟啉復合物

1、運鐵蛋白（transferrin,siderophilin)：是由鐵和β1球蛋白組成。在血液中起運載鐵的作用。摩爾質(zhì)量為88000，體內(nèi)總含量約10克。每一分子β1球蛋白可以結(jié)合二個Fe3+14精選ppt含有一個Fe3+的運鐵蛋白，有“快”、“慢”兩型；但注入人體后，“快”和“慢”兩型運鐵蛋白在釋放進入組織時，并沒有顯著差別。正常人血漿里的β1球蛋白，僅1/3與鐵結(jié)合，共含鐵3-4mg，占全身總鐵量的0.12%，大概注射8mg鐵才能使其全部飽和。運鐵蛋白還有加速腸粘膜細胞漿膜面釋放鐵的作用。15精選ppt2、鐵蛋白（ferritin）

是一種棕色的含鐵蛋白質(zhì)復合物。各種組織都含有鐵蛋白。摩爾質(zhì)量為460000，直徑約130納米，內(nèi)腔60納米，可容納4500個鐵原子。作用：人肝是鐵的主要存儲場所，也是鐵蛋白含量和合成最多的地方，肝內(nèi)的鐵約50%以鐵蛋白的形式存在。鐵蛋白內(nèi)含鐵量為0.66±0.35ug/mg蛋白質(zhì).16精選ppt鐵蛋白的生理功能

1)保護功能：體內(nèi)游離鐵過多對機體十分有害。鐵蛋白能防止鐵原子以離子狀態(tài)存在或從結(jié)合物中逸出，避免對組織和細胞產(chǎn)生毒害作用。如果鐵從隔室封閉解脫后，產(chǎn)生自由基，催化有害的生化反應，干擾細胞正常分裂、繁殖、代謝及發(fā)育過程，可能是癌癥、先天性畸形、精神病等癥的分子病理學及發(fā)病學基礎?？梢婅F蛋白在人體內(nèi)的重要地位。

17精選ppt2)貯存功能：進入體內(nèi)的貯存鐵，絕大部分以鐵蛋白的形式貯存，防止體內(nèi)的鐵過多丟失，并可在還原系統(tǒng)的作用下陸續(xù)放出供應造血需要，以維持鐵供應量的及血紅蛋白合成量的相對穩(wěn)定。3)調(diào)節(jié)鐵的吸收：鐵蛋白在腸粘膜內(nèi)的含量有調(diào)節(jié)腸道吸收和轉(zhuǎn)運鐵的能力——這就是“粘膜阻塞論”，說明在生理病理情況下，鐵吸收的機理。4)轉(zhuǎn)運鐵的作用：鐵從細胞漿運輸?shù)骄€粒體的過程中，鐵蛋白起著中間載體作用。

18精選ppt3、乳鐵蛋白（lactoferrin)

一種多肽鏈含鐵蛋白，摩爾質(zhì)量77000，含糖約5-6%，能結(jié)合2個鐵。存在于人體各種外分泌物及中性白細胞內(nèi)的顆粒中。具有抗菌消炎提高免疫力的作用。人乳中100毫升約含150到200毫克乳鐵蛋白。

19精選ppt4、無機鐵

體內(nèi)無機鐵往往被氧化成三價，溶解性很低，生理意義不大

20精選ppt5不穩(wěn)定的鐵儲存或鐵池

是用放射性鐵建立的一種功能概念，它代表很快和血漿鐵交換并且迅速進入早幼紅細胞的那一部分鐵，共約80-90mg。21精選ppt鐵的功能及生理學作用

1、鐵參加血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素、細胞色素氧化酶、過氧化物酶及觸酶的合成，并與乙酰輔酶A、琥珀酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶、細胞色素還原酶的活性密切相關。研究證明：三羧循環(huán)中有二分之一以上的酶和因素含鐵或者鐵存在時才能發(fā)揮生化作用，完成生理功能；缺鐵或鐵的利用不良時，上述成分失常，導致氧的運輸、貯存、二氧化碳的運輸及釋放、電子的傳遞、氧化還原等代謝過程紊亂，產(chǎn)生病理變化，最后產(chǎn)生各種疾病。

22精選ppt2、缺鐵時32P進入肝臟細胞DNA內(nèi)的數(shù)量減少，肝內(nèi)合成DNA受到抑制，肝臟的發(fā)育速度減慢，肝細胞及其他組織細胞內(nèi)的線粒體異常，細胞色素C的含量減少，發(fā)生貧血，抑制生長發(fā)育。缺鐵時還發(fā)現(xiàn)：1）體內(nèi)無機鹽及維生素的代謝紊亂，致使滯留鉛，增加鎂、鈷、鋅的吸收量，血內(nèi)維生素C的含量減少，血小板的數(shù)目增多。

2）引起體內(nèi)藥物作用及代謝的變化，尿中琥珀酸及酮體的排泄量增多。3）缺鐵發(fā)生貧血，影響嬰幼兒的生長發(fā)育，可以造成各器官的生化異常及形態(tài)變異（如腦），嚴重影響嬰幼兒、青年婦女及孕婦的健康，對此需要以鐵劑治療。

23精選ppt3、鐵與能量代謝密切相關機體內(nèi)能量的釋放與細胞線粒體聚集鐵的數(shù)量多少有關。心、肝、腎等具有高度生理活動能力和生化功能的器官的細胞線粒體內(nèi)，蓄積的鐵特別多。體內(nèi)能量的釋放依附于線粒體聚集鐵的數(shù)量——即聚集鐵的鐵愈多，能量的釋放也愈多。24精選ppt4、鐵的“營養(yǎng)免疫”學說：Weinberg認為：①微生物生長需要鐵。②高等動物體液內(nèi)和組織內(nèi)的運鐵蛋白、卵運鐵蛋白、乳鐵蛋白，在過多鐵存在情況下，可以中和其殺菌或抑菌活性。③當微生物侵入機體時，肝細胞與微生物爭奪鐵，同時增強了含鐵球蛋白類物質(zhì)的免疫性能。④體溫增加可使微生物合成其需要的帶鐵物減少，抑制微生物的分裂和生長。不過，最近證明，在感染過程中，體液內(nèi)含鐵過多對患者不利。鐵過多還可抑制白細胞溶酶體中殺菌蛋白的功能，損傷免疫機制。25精選ppt鐵的吸收

吸收地點：用組織化學及同位素技術多次復查，證明鐵主要在十二指腸吸收。胃內(nèi)吸收的鐵很少。吸收速度：鐵從腸道吸收的速度相對快，吸收10分鐘后，粘膜內(nèi)就有相當多的鐵；60分鐘時，達此量的3倍。吸收形式：食物中的鐵大多數(shù)呈三價狀態(tài)，在胃內(nèi)由于胃蛋白酶及鹽酸的作用約有1/2的鐵游離出來。鐵吸收后的細胞內(nèi)定位：鐵吸收后主要集中在細胞線粒體內(nèi)。并認為線粒體不僅是鐵進入細胞的目的地，而且有是含鐵量最高的地方。26精選ppt亞鐵血紅素內(nèi)鐵的吸收：亞鐵血紅素和血紅蛋白內(nèi)的鐵吸收量很少。人的小腸內(nèi)存在亞鐵血紅素撕裂酶，首先撕裂珠蛋白，然后進入小腸里經(jīng)亞鐵血紅素氧化酶的作用，將亞鐵血紅素降解分裂，游離鐵和四吡咯，鐵釋放出來后可以被吸收。但是，亞鐵血紅素和血紅蛋白內(nèi)的鐵經(jīng)吸收進入小腸粘膜上皮細胞臨時貯存庫時，并不與由無機鐵吸收的鐵貯存在一起，而是分別貯存。鐵蛋白內(nèi)鐵的吸收：鐵蛋白內(nèi)的鐵吸收量很少。與動物食品（如肉類）搭配服用，可提高鐵蛋白內(nèi)鐵的吸收率，降低動物食品內(nèi)鐵的吸收率。

27精選ppt鐵的吸收及轉(zhuǎn)運過程

二價的鐵離子進入小腸粘膜上皮細胞后，被氧化成三價與去鐵鐵蛋白結(jié)合，形成鐵蛋白，暫存在腸上皮細胞的臨時儲存場所-----鐵池。小腸上皮細胞對機體需要鐵的數(shù)量很敏感，能根據(jù)鐵的需要量決定鐵的攝取。28精選ppt在這一過程中，銅作為血漿銅藍蛋白的成分提高Fe2+→Fe3+的氧化率，鉬作為黃嘌呤氧化酶的成分參加細胞內(nèi)Fe3+還原成Fe2+方面，都有重要作用。一般人體的血漿里共含鐵3-4mg，大部分結(jié)合在運鐵蛋白內(nèi)，微量鐵以Fe2+或Fe3+離子狀態(tài)存在。每天運送的鐵平均共約27mg左右，大部分（20mg左右）運至骨髓，小部分運至肝、脾等器官貯存，或為其他組織利用。29精選ppt一般認為有還原性的物質(zhì)有利于鐵的吸收。維生素、氨基酸、藥物及還原性物質(zhì)鐵的性質(zhì)及制劑二價鐵易于吸收，其中硫酸亞鐵、琥珀酸亞鐵、乳酸亞鐵、葡萄糖酸亞鐵、卟啉鐵較好。

個體對鐵的需要量影響著鐵的吸收率。

鐵的劑量適當吸收率高。

30精選ppt鐵代謝異常一、缺鐵性貧血（IDA）由于多種原因造成體內(nèi)鐵儲備減少或耗竭引起紅細胞成熟障礙，造成紅細胞生成減少，血紅蛋白下降，引起的貧血。病因：鐵攝入減少需要量增加吸收障礙慢性失血臨床表現(xiàn)：一般貧血癥狀，如皮膚黏膜蒼白、頭暈、乏力、心悸等。特殊癥狀：異常食癖、反甲、歐洲婦女出現(xiàn)吞咽困難，兒童神經(jīng)系統(tǒng)異?；蛑橇Πl(fā)育遲緩。31精選ppt二、急性鐵中毒

鐵的致死量為200到900毫克/1000克。急性中毒可分為4個階段。

第一階段:吞服1小時內(nèi)：腹痛、嘔吐、有時可見嘔血、黑便和代謝性酸中毒，不及時救治，可在4到6小時內(nèi)昏迷、死亡。第二階段:第一階段度過后，第二階段是一個平穩(wěn)期，一是好轉(zhuǎn)，二是進第三階段。第三階段:吞服12到48小時之后，往往出現(xiàn)高熱、黃疸、抽搐、昏迷和死亡。第四階段:若幸存，在6周時進入幽門狹窄、胃纖維化并有梗阻癥狀。32精選ppt三、慢性鐵中毒

慢性中毒是鐵在體內(nèi)累積過多（罕見的病例體內(nèi)含鐵總量為正常人的10到20倍）而引起的毒性反應。長期吸入含鐵較高空氣或長期攝入含鐵高的飲食以及多次大量輸血，可能引起鐵的慢性中毒。

臨床表現(xiàn)為頭重腳輕，記憶力、食欲減退。嚴重者皮膚呈棕色和灰色，骨質(zhì)疏松，軟骨鈣化，進行性關節(jié)炎，嚴重者肝硬化，胰腺纖維化。

33精選ppt鐵中毒的預防與救治

慢性中毒重在預防。改善鐵塵較高的工作環(huán)境；注意鐵制劑的注射與服量。有條件的檢測體內(nèi)鐵的貯存量。

鐵中毒的治療：用于鐵選擇性配位的有機絡合劑靜脈滴入。急診病人還應配合支持療法（輸氧、輸血、輸液等、催吐等等）。

34精選ppt四、先天性血紅蛋白異常

1、高鐵血紅蛋白癥：正常的亞鐵被氧化成高鐵或被高鐵取代，使載氧能力下降。

2、不穩(wěn)定血紅蛋白病:由于個別氨基酸的置換,插入或缺損,它們?nèi)菀自诩t細胞內(nèi)氧化,變成高鐵血紅蛋白,同時形成超氧離子自由基·O2-高鐵血紅蛋白又經(jīng)高鐵血色原形成沉淀而發(fā)生溶血。

3、地中海貧血：有意義的血紅蛋白鏈合成不足，無意義的血紅蛋白