钙磷代谢-生物化学与分子生物学PPT课件

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◆溶骨作用——包括基质的水解和骨盐 的溶解，后者又称为脱钙(decalcification)。 溶骨作用主要由破骨细胞引起。
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◆破骨细胞的作用
• 通过细胞内溶酶体释放出多种水解酶类：如胶 原酶可水解胶原纤维，糖苷酶水解氨基多糖。
• 通过糖元分解代谢产生大量乳酸，丙酮酸等酸 性物质扩散到溶骨区，使局部酸性增加，促使 羟磷灰石从解聚的胶原中释出。
总的表面积可达100m2，体液中其他离子
如Ca2＋、Mg2＋、Na＋、Cl－、HCO
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、
柠檬酸根等可吸附在羟磷灰石的晶格之
间。
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◆骨基质： 胶原和非胶原化合物 胶原约占90%以上。非胶原蛋白
中含量较多的是骨钙素(osteocalcin)和 骨连接素(osteonectin)。
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(2)成骨作用与钙化
PIP2 →IP3 +DAG →内质网释放Ca2+ （第二 信使)
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2.成骨作用 骨是一种特殊的结缔组织，不仅作为
人体的支架组织，而且是人体中钙、磷的 最大储库。
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(1)骨的组成
骨由无机盐又称骨盐(bony salts)、 有机基质和骨细胞等组成。骨盐增加骨 的硬度，基质决定骨的形状及韧性，骨 细胞在代谢中起主导作用。
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◆骨盐：占骨干重的65～70%
主要成分为磷酸钙（占84%），其它还 有碳酸钙、柠檬酸钙、磷酸镁、磷酸氢钠 等
骨盐约有60%以结晶的羟磷灰石形式存 在，其余40%为无定形的磷酸氢钙。
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◆羟磷灰石［Ca10(PO4) 6(OH) 2］
是微细的结晶，亦称骨晶(bone
crystal)。每克骨盐含有约1016个结晶，
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◆血浆中钙、磷浓度关系
（［ca］×［p］) =30～40mg/dl
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◆ 当［ca］×［p］>40，则钙和磷以
骨盐形式沉积于骨组织；
◆ 若(［ca］×［p］)<35则妨碍骨的
钙化，甚至可使骨盐溶解，影响成骨 作用。
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二、钙、磷的吸收与排泄
(一)钙、磷的吸收 体内钙和磷均由食物供给。正
• 分解产物经胞饮作用进入破骨细胞，经溶酶体 酶类作用最终将肽水解为氨基酸、羟磷灰石转 变为可溶性钙盐。
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正常成人，成骨与溶骨作用维持动 态平衡，每年骨的更新率约1 % -4%。骨 骼发育生长时期，成骨作用大于溶骨作 用。而老年人则骨的吸收明显大于骨的 生成，骨质减少而易发生骨质疏松症 (osteoporosis)。
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骨盐在骨中沉积或释放，直接影响 血钙、血磷水平，在平时骨中约有1%的 骨盐与血中的钙经常进行交换维持平衡， 因此血钙浓度与骨代谢密切相关。
于胶原纤维表面，然后随钙沉积增加转 变为羟磷灰石的结晶。
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• 骨基质中的骨连接素可促进羟磷灰石 结晶的形成。
• 碱性磷酸酶水解磷酸酯类，包括能抑 制骨钙化的焦磷酸盐，使局部磷酸盐 浓度增加，有利于成骨作用。
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(3)溶骨作用与脱钙
骨在不断的新旧更替之中，原有旧 骨的溶解和消失称为骨的吸收(bone resorption)或溶骨作用(osteolysis)。
钙磷代谢
生物化学与分子生物学教研室
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人体所需的营养素中包括部分无机 盐。许多离子，主要是金属离子，在酶 促反应过程中发挥作用；维护渗透压， 主要为钠、钾、氯等；钙磷是骨骼的重 要组成成分；此外，无机离子还参与信 息传递，凝血过程等多种生理功能。
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第一节
◆ 钙和磷含量 钙约占体重1.5-2.2%，总量约为
非扩散钙(nondiffusible calciumΒιβλιοθήκη Baidu。
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◆ 非扩散钙:指与血浆蛋白(主要 为白蛋白)结合的钙。不易透过毛细 血管壁。
◆ 可扩散钙:主要为游离ca2＋及 少量与柠檬酸或其它酸结合的可溶性 钙盐 。
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◆ 血浆中发挥生理作用的主要为游 离ca2＋ ，而血浆中ca2＋一蛋白结合钙 和小分子游离钙之间呈动态平衡关系。
700-1400g。 磷占体重0.8-1.2%，总量约400-
800g。
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◆形式存在
99%的钙和86%的磷以羟磷灰石的 形式存在于骨和牙齿当中。 其余分布于体液和软组织中，以溶 解状态存在。
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人体内钙的存在状态见下图所示。
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钙磷代谢概貌
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一、血钙和血磷
◆ 血钙 血浆中所含的钙，正常成人血钙为 2.45mmol/L。 分为：可扩散钙(diffusible calcium)
常成人每日摄取钙约0.5-1克、磷约 0.8克。儿童及妊娠、哺乳期妇女 1.0-1.5克.
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◆钙的吸收
游离ca2＋被肠道吸收 ph值<6时，有利于ca2＋的释放
◆吸收部位：小肠
十二指肠>空肠>回肠。
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◆吸收机理：
跨膜转运、细胞内转运、主动吸收、 被动扩散、易化转运。
钙结合蛋白(calnium binding protein)：与ca2＋，有较强亲和力，可 促进钙的吸收。
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◆ 此平衡受血浆ph影响: 血液偏酸时→游离 ca2＋浓度↑ 血液偏碱时→蛋白结合钙↑ → 游离ca2＋浓度↓
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◆ 血磷
血浆中的磷以无机磷盐的形式存在，正 常人血磷的浓度为1.2mmol/L。
血磷不如血钙稳定，可受生理因素影响 而变动，如糖代谢增强时，血中无机磷进入 细胞，使无机磷下降。
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◆ 磷的吸收
肠道主要吸收无机磷，有机含磷物则经 水解释放出无机磷而被吸收。
◆ 吸收部位：遍及小肠，以空肠吸收
率最高。
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(二)钙和磷的排泄 ◆钙主要有两条途径
• 肾排出(约20%)：肾小球每日滤出钙 约10g，95%以上被肾小管重吸收， 0.5-5%随尿排出。
• 粪便排出(约20%) 。
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◆磷主要有两条途径
• 肾脏排泄：以肾脏排泄为主。尿磷排 出量占总排出量的60%-80% 。尿磷排 出量取决于肾小球滤过率和肾小管重 吸收功能，并随肠道摄入量的变化而 变化。
• 肠道排出：占总排出量的20%-40%
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三、钙、磷的生理作用
(一)钙的生理作用
1. 第二信使的作用 受体+激素（因子）→ 磷脂酶C→
骨的生长、修复或重建过程，称为成骨 作用(osteogenesis)。
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◆成骨过程，
• 成骨细胞先合成胶原和糖白多糖等细胞 间质成分，形成所谓“骨样 质”(osteoid)，继后骨盐沉积于骨样质 中，此过程称为钙化(calcification)。
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◆骨的钙化： 是一个复杂的过程：磷酸钙盐沉积