铁元素的生理功能及其研究进展
各元素在植物的作用
各元素在植物的作用 1. 氮（N）的生理功能-----大量元素 生理功能：蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。 氮素缺乏：株小，叶黄，茎红，根少，质劣，老叶先黄化。 氮素过量：贪青徒长，开花延迟，产量下降。 2. 磷（P）的生理功能-----大量元素 生理功能：植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分；促进糖运转；参与碳水化合物、氮、脂肪代谢；提高植物抗旱性和抗寒性 磷素缺乏：株小，根少，叶红，籽瘪，糖低，老叶先发病。 磷素过量：呼吸作用过强；根系生长过旺；生殖生长过快；抑制铁、锰、锌的吸收。 抗寒原理：提高植物体内可溶性糖含量（能降低细胞质冰点）；提高磷脂的含量（增强细胞的温度适应性）；缺磷叶片变紫的原理：碳水化合物受阻，糖分累积，形成花青素（紫色） 3. 钾（K）的生理功能-----大量元素 生理功能：以离子状态存在于植物体中，酶的活化剂，促进光合作用、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成，提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。 钾素缺乏：老叶尖端和边缘发黄，进而变褐色，渐次枯萎，但叶脉两侧和中部仍为绿色；组织柔软易倒伏；老叶先发病。 钾素过量：会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子（特别是镁）的吸收；过分木质化。 抗旱原理：钾离子的浓度可提高渗透势，利于水分的吸收；
抗倒伏原理：促进维管束木质化，形成厚壁组织； 抗病原理：促进植物体内低分子化合物向高分子化合物（纤维等）转变，减少病菌所需养分； 4. 钙（Ca）的生理功能-----中量元素 生理功能：细胞壁结构成分，提高保护组织功能和植物产品耐贮性，与中胶层果胶质形成钙盐，参与形成新细胞，促进根系生长和根毛形成，增加养分和水分吸收。 钙素缺乏：生长受阻，节间较短，植株矮小，组织柔软,幼叶卷曲畸形，叶缘开始变黄并逐渐坏死,幼叶先表现症状。钙素过剩：不会引起毒害，但是抑制Fe、Mn、Zn的吸收。 5. 镁（Mg）的生理功能-----中量元素 生理功能：叶绿素的构成元素，许多酶的活化剂； 镁素缺乏：根冠比下降；高浓度的K+、Al3+、NH4+可引起Mg缺乏； 镁素过量：茎中木质部组织不发达，绿色组织的细胞体积增大，但数量减少6. 硫（S）的生理功能-----中量元素 生理功能：蛋白质和许多酶的组成成分，参与呼吸作用、脂肪代谢和氮代谢和淀粉合成。组成维生素B1、辅酶A和乙酰辅酶A等生理活性物质。 硫素缺乏：籽粒中蛋白质含量降低；影响面粉的烘烤质量； 蛋白质合成受阻，与缺氮症状类似，但是先出现在幼叶。 7.铁（Fe）生理功能：微量元素 生理功能：叶绿素合成所必需；参与体内氧化还原反应和电子传递； 参与核酸和蛋白质代谢；参与植物呼吸作用；还与碳水化合物、有机酸和维生素的合成有关。
植物中微量元素硒的研究进展
植物中微量元素硒的研究进展 朱金霞1 ,周文生2 ,郭生虎 1* (1.宁夏农林科学院农业生物技术研究中心,宁夏银川750002;2.宁夏地质调查院,宁夏银川750021) 摘要 微量元素硒不仅是人和动物必需的营养元素,也是植物生长发育不可缺乏的元素。植物体内的硒主要以硒蛋白、硒多糖、硒核酸等多种有机硒形态存在。对植物中硒的分布规律、赋存形式及主要生物态有机硒的分离纯化方法方面的研究工作进行综述,为植物中有机硒的深入研究提供参考依据。 关键词 有机硒;硒蛋白;硒多糖;硒核酸;分离纯化 中图分类号 S 311 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)13-05844-02 Adv ances o f Studies on Microelem ent Selenium in Plants ZHU Jin xia et a l (Agricul tu ral Biotechn ology C enter,Ningxia Acad emy of Agricultu re an d Forestry Sciences,Yinch uan,Ningxia 750002) Abstract Seleni um is not on ly a kind of essential nutrient elemen t for h uman being and animals,b ut it is also in dispensable in plant growth.In pl an ts,the forms of seleniu m are m an y kinds of organic seleniu m,i nclu ding selenium protein,seleniu m amylose and seleniu m nucleic acid and s o on.The dis tri b ution la ws,occurrence forms an d the separation and purification of main organic seleni um in plan tswere revie wed,which provided reference basis for the further research on organic seleniu m in plan ts.Key w ords Organic seleniu m;Selenium protei n;Seleni um amyl ose;Selenium nucleic acid ;Separation and pu rification 基金项目 宁夏回族自治区自然科学基金项目(NZ0859,NZ0763)。作者简介 朱金霞(1977-),女,宁夏中宁人,硕士,助理研究员,从事 植物中活性成分分离纯化及检测方面的研究。*通讯作者。收稿日期 2009 02 16 微量元素硒具有防癌、抗癌、抗氧化、拮抗重金属、抗逆境等多种生物学活性,缺硒会引起克山病、大骨病等40多种疾病,补充硒则可以防治缺硒病。大量科学实践已经证明,有机硒,特别是生物态有机硒,毒性小,有利于人体吸收[1-7]。我国有72%的地区处于低硒区[8],在这些地区人们利用土壤施硒或叶面喷施硒酸盐也生产出了富硒茶、富硒大蒜、富硒枸杞等产品,为缺硒地区人民补硒作出了重要贡献。 植物体内硒与有机硒的生物活性的研究于20世纪70年代发展起来,并且得到广泛的研究,现在已取得了一定的研究成果。笔者对植物体内硒的分布规律、硒的赋存形态及分离纯化方法进行综述,以期为植物中含硒活性物质的深入研究和深加工开发提供参考依据。1 植物硒的分布规律 硒为植物所必需的营养元素。由于土壤和水中的硒在地域上分布不均衡,使得植物中硒的含量存在着地区性差异。湖北恩施州是我国最大也是世界罕见的高硒区,区内含硒量比一般地区高出数十倍乃至数百倍,该地区一些常见的植物大蒜、魔芋、板党、南瓜等的硒含量明显高于其他地区的同种植物。处于同一自然环境条件下的各种植物硒的含量也存在明显的差异,十字花科、禾本科植物富集硒的能力比蔬菜水果要强[9-10] 。同一植物不同器官及不同生长发育期,其含硒量也有所不同,但趋向于分布在植株生长旺盛的器官[11-12]。落花生成熟收获后,硒含量分布为果仁>果壳>茎>叶[11] ;香蒲中硒元素分布规律为须根>根茎>叶[12] 。 2 植物体内硒的赋存形式 高等植物体内硒以无机硒和有机硒两种形态存在[13-14] 。一般来说,植物体内无机硒含量较少,占总硒的8%左右(茶叶),主要以Se( )形态出现;生物态有机硒以硒蛋白质、硒多糖、硒核酸、硒代氨基酸、含硒多肽、含硒R NA 、各种甲基硒化物、硒果胶、硒多酚、硒黄酮及含硒类胡萝卜素 等形式存在,占总硒的80%以上,其中又以硒蛋白为主。2.1 硒蛋白 普遍认为硒蛋白复合物是硒在有机体内的主要存在形式。硒蛋白是硒以硒半胱氨酸(Sec)形式参入形成的蛋白质。Se c 作为参入蛋白质的第21种氨基酸,由硒蛋白mRN A 上的UG A 编码。在原核生物中,Sec 参入硒蛋白的相关因子及其参入机制已基本阐明,Sec 在SEL A 、SELB 、SELC 、SELD 及Se c 插入序列(SECIS)等的共同作用下参入到蛋白质中。在真核生物中,Sec 参入硒蛋白的可能途径是:Ser tRN A[Ser]Sec 通过磷酸丝氨酰 t R NA[Se r]Sec 最终转变为Sec t R NA[Ser]Sec,并在延伸因子及相关蛋白质因子的作用下参入到硒蛋白中。硒蛋白的合成在翻译前水平、mRN A 水平、供硒水平等都受到相应的调控[15]。郭静成等也已证实,植物体中含有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH P x)[16]。硒蛋白是植物体内含量最高的一类大分子化合物,在富硒茶叶中,硒蛋白占有机硒的80.0%左右[8];在富硒枸杞中,硒蛋白占有机硒的79.4%[17];在番茄中,硒蛋白占有机硒的90.9%[18];在富硒大蒜中,硒蛋白占有机硒的18.2%[19];在玄参中,硒蛋白占总硒的58.7%[20];在富硒大豆中,硒蛋白占总硒的62.9%[21]。 2.2 硒多糖 根据单糖的成分不同,天然硒多糖可分为单一聚糖和杂聚糖。尚德静等从灵芝加硒培养的菌丝得到了2种灵芝硒多糖,经红外光谱、核磁共振光谱和激光拉曼光谱分析表明,硒取代了灵芝多糖中 OCH 3上的 OC H 3与O 以双键的形式结合,形成了O Se O 结构[22]。天然硒多糖一般存在于植物或微生物中,但含量较低,即使在高硒地区的富硒植物或微生物中,硒多糖中的硒含量也相对较低。硒多糖的普遍制备方法是在适宜的培养条件下将无机硒添加到真菌、藻类等的培养基中,通过真菌、藻类等的生长代谢,对硒进行富集和生物转化来获得硒多糖。其中,成功获得的人工富集的硒多糖和天然硒多糖有灵芝硒多糖[23]、大蒜硒多糖[19]和螺旋藻硒多糖[24]等。通过高效液相色谱和纸上层析分析硒多糖的水解产物得知,大蒜硒多糖是一种甘露聚糖,可能是以硒酸酯存在。从富硒螺旋藻中分离到的胞内多糖和胞外多糖都结合有硒,推测可能硒与藻体表面多糖分子形成硒酸酯,胞外多糖含硒量大多是因为胞外的氧化环境可 安徽农业科学,Journal of Anhu i Agri.Sci.2009,37(13):5844-5845 责任编辑 孙红忠 责任校对 张士敏
铁蛋白结构与功能
铁蛋白结构与功能 摘要：铁元素是生物体中的半微量元素，铁元素子生物体内的平衡对生物体的健康有着很重要的作用，而作为可以调节体内铁元素平衡的铁蛋白很早就出现在学者的研究中。铁蛋白不仅直接在人体内发挥作用，也通过植物食物的铁元素积累影响着人类的健康，所以通过阅读了几篇文献后，简单概括一下目前对铁蛋白的结构和功能的研究情况。 关键词：铁蛋白结构功能 铁是生物体很重要的一种半微量元素，对生物体的健康有着极为重要的作用，铁在动物体内参与造血、运输氧气、免疫和防御等生理过程，在植物体内则参与叶绿素的形成，但是铁含量超标则会造成消化功能紊乱、生长受阻等。所以，维持生物体体内铁含量平衡至关重要。铁蛋白是生物体内的铁贮藏蛋白质，起着调节生物体铁平衡的作用。 目前，在动物、植物和微生物体内都对铁蛋白进行了大量研究[1]，除了对其基因[2]、结构和功能做了大量研究之外，也在不断探索研究铁蛋白的方法[3]、铁蛋白的新作用[4-5]以及铁蛋白的作用方法等6-7]。由于铁元素在生物体内的重要作用和植物性食物的铁含量很低，甚至在某些地区有缺铁现象的发生，为了提高植物食物中的铁含量，有学者已经开始了通过转基因技术，将豌豆铁蛋白基因专人水稻[8-9]。
虽然铁蛋白对动物和植物都很重要，但是无论是存在分布、结构和功能上，动物和植物体内的铁蛋白都不同[10]。与动物铁蛋白相比，植物铁蛋白具有两个显着的特点：首先，植物铁蛋白在其N端具有一个独特的EP 肽段；其次，植物铁蛋白只含有H型亚基，且有两种不同的H型亚基组成。 1.铁蛋白的结构 铁蛋白分子通常由24个亚基形成一个中空的球状蛋白质外壳，内径通常为7~8nm，外径为12~13nm，厚度为2~。每个球状铁蛋白分子大约有4500个三价铁原子储存在其中。每两个铁蛋白亚基反向平行形成一组，再由这十二组亚基对构成一个近似正八面体，成4-3-2重轴对称的球状分子 (图1)。每个铁蛋白亚基外形成空心的柱状(长约5nm，直径约，且由一个两两成反向平行的4个α螺旋簇 (A、B和C、D)、C末端第五个较短α螺旋(E)以及N末端的伸展肽段 (EP) 构成。B和C螺旋之间由一段含18个氨基酸的BC环连接，E螺旋位于4α螺旋簇的尾端并与之成60° 夹角 (图2)。每个铁蛋白分子形成12个二重轴通道、8个三重轴通道和6个四重轴通道，这些通道被认为是铁蛋白内部与外部离子出入铁蛋白的必经之路，起着联系铁蛋白内部空腔与外部环境的作用。
铁及其化合物
第2部分元素及其化合物 第9讲铁及其化合物 一、新课程标准解读： 【内容要求】 2.1 元素与物质 认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类；同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化；认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。认识胶体是一种常见的分散系。 2.4 金属及其化合物 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。 2.6 物质性质及物质转化的价值 结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 2.7 学生必做实验 铁及其化合物的性质 【教学提示】 1、教学策略 发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用。 重视开展高水平的实验探究活动。 紧密联系生产和生活实际，创设丰富多样的真实问题情境。 2、学习活动建议 （1）实验及探究活动：铁及其化合物的性质探究；氢氧化亚铁的制备；溶液中亚铁离子、铁离子的检验。 3、情境素材建议 金属及其化合物的性质与应用：补铁剂；实验室中硫酸亚铁的保存与使用；印刷电路板的制作；打印机、复印机使用的墨粉中铁的氧化物（利用磁性性质）；菠菜中铁元素的检验。 二、高考真题分析： 1．【2020新课标Ⅱ】北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是A．胆矾的化学式为CuSO4 B．胆矾可作为湿法冶铜的原料 C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程 D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应 【答案】A
铁的生物学作用和生理功能
3、铁 3.1 铁的生物学作用和生理功能 3.1.1 铁与酶：铁参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素，细胞色素氧化酶及触媒的合成并激活琥珀脱氢酸、黄嘌呤氧化酶等活性。红血球功能是输送氧的，每个红血球含2.8亿个血红蛋白，每个血红蛋白分子又含4个铁原子，这是这些亚铁血红素中的铁原子才是真是携带和输送氧的重要成分。肌红蛋白是肌肉贮存氧的地方，每个肌红蛋白含有一个亚铁血红素，当肌肉运动时，它可以提供或补充血液输氧的不足。细胞色素酶类，是体内体内复杂的氧化还原过程所不可缺少的，有了它才能完成电子传递，并在三羧酸循环过程中使脱下氢原子与由血红蛋白从肺运来的氧生成水，以保证代谢，同时在这一过程中，释放出能量，供给肌体需要，在氧化过程中所产生的过氧化氢等有害物质，又可被含铁的触媒和过氧化物所破坏而解毒。 3.1.2 铁参与造血功能：铁影响蛋白质及去氧核糖核酸的合成及造血维生素代谢，缺铁时肝脏内合成去氧核糖核酸将收到抑制，肝脏发育减慢，肝细胞及其它细胞内的线粒体和微粒体发生异常，细胞色素C，含量减少，导致蛋白质的合成及能量运用减少，进而发生贫血及身高、体重发育不良。 3.1.3 铁与免疫：由于铁与酶的关系及铁参与造血机能就决定了缺铁可引起机体感染性增加，微生物繁殖受阻，白细胞的杀菌能力降低，淋巴细胞功能受损，因此免疫力降低。 3.1.4 铁与其它元素的关系：铅中毒时，铁利用障碍，同时肠道铁的吸收收到抑制。缺铁性贫血患者细胞内Cu、Zn浓度降低。镉可抑制肠道对铁的吸收，血清铁蛋白降低，诱发小细胞低色素性贫血。机体缺铜时，不仅铁的吸收量减少，而且铁的利用也发生困难。缺铁又影响锌的吸收。 3.2 缺铁引起的疾病： 3.2.1 缺铁性贫血：铁缺乏影响正常铁血红素合成而引起贫血，由于体内总铁量的65％存在于细胞内，因此反复多量失血引起体内总铁量显著下降，钩虫病引起肠道长期少量出血，多年肛痔出血或妇女月经过多等长期损失铁最终可使体内贮铁量枯竭，以致发生缺铁性贫血，临床表现与贫血程度有关，严重者除一般贫血症状外，可发生肝、脾、淋巴结肿大和四肢水肿。 3.2.2 溶血性贫血红细胞破坏增速，超过造些补偿能力范围发生的一种贫血，这种病人虽对铁的吸收量增多，但铁的利用率低，贮存的铁反而增多，若此时补铁，易发生继发性血色病，临床表现多为急性中毒、肢体酸痛、头痛、呕吐、寒战、高热、面色苍白、黄疸、肝、脾肿大、血尿、急性肾功能衰竭、尿毒症。 3.2.3 再生障碍性贫血由于红骨髓显著减少、造血功能衰竭而引起的一种综合症，以全血细胞减少为主要临床表现，该病有造血功能障碍、出血和感染三大特点。
各元素在植物的作用(同名8940)
各元素在植物的作用（同名 8940） 各元素在植物的作用 1.氮（N）的生理功能-----大量元素 生理功能：蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。 氮素缺乏：株小，叶黄，茎红，根少，质劣，老叶先黄化。 氮素过量：贪青徒长，开花延迟，产量下降。 2.磷（P）的生理功能-----大量元素 生理功能：植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分；促进糖运转；参与碳 水化合物、氮、脂肪代谢；提高植物抗旱性和抗寒性 磷素缺乏：株小，根少，叶红，籽瘪，糖低，老叶先发病。 磷素过量：呼吸作用过强；根系生长过旺；生殖生长过快；抑制铁、锰、锌的吸收。抗寒原理：提高植物体内可溶性糖含量（能降低细胞质冰点）；提高磷脂的含量 （增强细胞的温度适应性）；缺磷叶片变紫的原理：碳水化合物受阻，糖分累积, 形成花青素（紫色）
3.钾（K）的生理功能-----大量元素 生理功能：以离子状态存在于植物体中，酶的活化剂，促进光合作用、糖代谢、 脂肪代谢、蛋白质合成，提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。 钾素缺乏：老叶尖端和边缘发黄，进而变褐色，渐次枯萎，但叶脉两侧和中部仍为绿色；组织柔软易倒伏；老叶先发病。 钾素过量：会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子（特别是镁）的吸收；过分木质化。 抗旱原理：钾离子的浓度可提高渗透势，利于水分的吸收; 抗倒伏原理：促进维管束木质化，形成厚壁组织； 抗病原理：促进植物体内低分子化合物向高分子化合物（纤维等）转变， 减少病菌所需养分； 4.钙（Ca）的生理功能-----中量元素 生理功能：细胞壁结构成分，提高保护组织功能和植物产品耐贮性，与中胶层果胶质形成钙盐，参与形成新细胞，促进根系生长和根毛形成，增加养分和水分吸收。 钙素缺乏：生长受阻，节间较短，植株矮小，组织柔软，幼叶卷曲畸形，叶缘开始变黄并逐渐坏死，幼叶先表现症状。钙素过剩：不会引起毒害，但是抑制Fe、Mn、Zn的吸收。 5.镁（Mg）的生理功能-----中量元素 生理功能：叶绿素的构成元素，许多酶的活化剂； 镁素缺乏：根冠比下降；高浓度的K+、AI3+、NH4+可引起Mg缺乏；镁素过量：茎中木质部组织不发达，绿色组织的细胞体积增大，但数量减少 6.硫（S）的生理功能-----中量元素
微量元素硒生物学作用研究进展
微量元素硒在生物学作用研究进展 摘要：硒是动物机体必需的微量元素之一，本文系统介绍了目前已知的硒对动物机体的各种生物学作用，并阐述了动物由于硒缺乏和硒中毒而引起的各种疾病以及硒的补充。关键词：健乐保·硒；生物学作用；研究进展 硒(Selenium，Se)是瑞典化学家Berzzilus于1817年首先发现的，在地壳中含量极低。我国从黑龙江到云南有一条缺硒带，东南沿海也存在缺硒区。多年来，硒一直被认为是一种毒性元素，家畜、禽采食高硒土壤中生长的饲料会引起慢性中毒的“硒毒病”。直到1957 年，Eeggert等报道，缺硒的猪会发生肝坏死，心肌和骨骼肌变性，突然死亡。同年，Schwarz 等发现硒可以防止维生素E缺乏性肝坏死，从而确立了硒是动物必需的微量元素的地位。1974年，美国食品和药品局允许在动物的饲料中补充硒，进而硒成为动物饲料中必需的7种微量元素之一，也成为人所必需的14种微量元素之一。 1 硒在体内的分布和代谢 硒存在于动物全身组织细胞中，以肾，肝，肌肉中含量较高，组织中的硒大部分以两种形式存在，一种是硒蛋白中的硒半胱氨酸如谷胱甘肽过氧化物酶和硒蛋白-P；另一种是硒蛋氨酸。前者是硒表现生物活性的形式。硒的吸收似乎不受调节，而且大部分研究表明硒的吸收率较高，而且不受硒营养状态的影响。用任何方法进入体内的硒都通过粪、尿或呼吸排出体外。各途径排泄的比例随摄入的硒量、动物的种类和饲料中其它矿物质的浓度而变化。当饲料中含有大量硒时，主要排泄途径是经肺部排出具有挥发性的二甲基硒化合物。当饲料中的含量维持在生理水平时，主要随尿排泄，饲料中蛋白质、氨基酸含量增加时，硒随呼吸排泄的量增加。反刍动物从粪中排出的硒比尿中多。 2 硒的生物学作用 抗氧化是硒的主要生物学作用，硒在体内通过抗氧化作用保持生物膜结构不受氧化损伤，参与辅酶A、Q的合成，对蛋白质的合成、糖代谢、生物氧化等都有影响，同时，该元素对维持体内内环境稳定也相当重要。硒能促进动物生长发育、提高繁殖性和各种营养物质的消化率、提高蛋鸡产蛋率、种蛋孵化率和育成率；对增强免疫等方面也具有重要作用；硒的某些作用与维生素 E 具有交叉性。 2.1 抗氧化作用、保护生物膜结构完整和调节部分酶活性
肿瘤标志物铁蛋白指标解读
一、铁蛋白简介 铁蛋白是一种结合铁的高分子蛋白，其具有一个含45000个铁原子的内核，因而具有重要的储铁和调节铁吸收的生理功能。铁胆边在人体肝脏、脾脏及骨髓等组织中广泛存在，在其他组织中也有分布。铁蛋白能反映肌体的营养状态，因而对缺铁性贫血的诊断具有重要提示作用。正常状态下，人体血清中具有稳定微量的铁蛋白。进来研究显示，某些恶性肿瘤细胞能合成并分泌铁蛋白，因而血清铁蛋白浓度相应升高。 二、血清铁蛋白与原发性肝癌 血清铁蛋白指标异常与原发性肝癌的发生以及肝硬化等密切相关。在原发性肝癌中，SF水平显著升高，故可作为原发性肝癌的特异性肿瘤标志物。引起SF水平升高的机制大致为：一、肝细胞的损伤降低了铁存储量和铁的转移能力；二、癌细胞自身合成的肿瘤特异性的酸性铁蛋白，加速分泌释放。大量文献报道了SF作为HCC肿瘤标志物的有效应用。如Kew 等在58例的原发性肝癌中检出76.3%的SF阳性。张景等的研究中，肝癌的SF阳性率也达到了66.6%。 在原发性肝癌的诊断中，血清铁蛋白是对AFP很好的补充。原因在于：虽然AFP是用于原发性肝癌诊断最常被使用的指标，然而AFP对HCC检出的灵敏度为50%-95%不等，因此存在着一部分AFP阴性的HCC患者。梁仁等对AFP阴性的原发性肝癌患者的SF进行了测定，结果阳性率为76%（cutoff值为100 ng/ml）。张满达等的研究显示，肝癌组中铁蛋白和AFP均阳性占47.5%，均阴性为9.9%，单一阳性为42.6%，故铁蛋白和AFP阳性率分离，呈交叉覆盖现象，联合检测阳性率达90%以上。可见SF在原发性肝癌的诊断，尤其是AFP 阴性的疑似病例中具有重要的作用，对于增加结果的准确性、减少漏诊率效果显著。 在孟宪镛等的研究中，其他活动性肝病中也有半数SF水平超出正常，但与HCC具有显著性差异。Chapman等的研究中，肝癌组和肝硬化组的SF阳性分别为63%和33%。通过联合转氨酶的检测可进一步提高SF对肝癌的检出特异性。在活动性肝炎中，SF和转氨酶水平的增长具有同步性，而在HCC中则无明显相关，因而通过测定转氨酶和SF比值可提高SF的诊断价值。 三、血清铁蛋白的其他应用 血清铁蛋白指标异常还与其他疾病相关，临床上也常见被应用于以下几类疾病的诊断： 1.缺铁性贫血 SF浓度也是临床上诊断缺铁性贫血常用的手段之一。缺铁性贫血是临床上较常见的贫血，缺铁是这类贫血的主要原因。在早期并未表现出血红蛋白减少，因而此阶段为隐性缺铁性贫血。此时主要表现为铁缺乏，因此SF水平低于正常值。欧阳富维的研究中，SF对缺铁性贫血的敏感性为85.1％，特异性为80.2％，阳性和阴性预测值分别为为71.2％和 90.4％。在王彦华等的研究中，SF的灵敏度和特异性最高分别达到84.6%和96%。 2.白血病
铁及其化合物知识点
铁和铁的化合物知识点归纳 一、铁的结构和性质 1、铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。 原子结构示意图： 2.铁的物理性质：纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。 3.铁的化学性质：鉄是较活泼的金属，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。 ①跟非金属反应：与氧气： 与氯气： 与硫： ②跟水反应： ③跟酸作用： (遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H ，且氧化性酸过量时生成Fe3+) 2 ④与部分盐溶液反应：与硫酸铜溶液反应 与氯化铁溶液反应 二、铁的氧化物和氢氧化物 三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验 1.具体反应有： （1）Fe2+→Fe3+
①2Fe2++Cl 2 =2Fe3++2Cl-（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色）。 ②3Fe2++NO 3-+4H+=3Fe3++2H 2 O+NO↑ ③2Fe2++H 2O 2 +2H+=2Fe3++2H 2 O （2）Fe3+→Fe2+ ①2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO 3 溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。 ②2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl 3 溶液与裸露的铜反应。 ③2Fe3++2I－=2Fe2++I 2 2.Fe2+和Fe3+的检验 （1）Fe2+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。 方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 （2）Fe3+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液或NH 4 SCN溶液，溶液立即变为血红色。 方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。 3．例题精讲 例1.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是（） A.只有Fe2+ B.只有Fe3+ C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+ 例2.由FeO、Fe 2O 3 和Fe 3 O 4 组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比 为21：8，，则这种混合物中FeO、Fe 2O 3 和Fe 3 O 4 的物质的量之比是（）。 A.1：2：1 B. 2：1：1 C. 1：1：1 D. 1：1：3 例3.将8gFe 2O 3 投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68LH 2 （标准状况），同时，Fe和Fe 2O 3 均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元 素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为（）。 A.1.5mol/L B.0.5mol/L C.2mol/L D.1.2mol/L 4．实战演练 一、选择题 1.（2002年全国高考题）铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变 化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 A.Fe(OH)3;Fe2O3 B.Fe(OH)2;FeO C.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)3 2.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时最佳顺序为 ①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液
微量元素对植物生长的作用
微量元素对植物生长的作用 汤美巧 （江西农业大学，江西南昌 330045） 摘要目前被世界公认的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl 7种元素。微量元素在作物体内含量虽少，但由于它们大多数是酶或辅酶的组成部分，与叶绿素的合成有直接或间接的关系。在作物体内非常活跃，具有特殊的作用，是其它元素不可替代的。 关键词微量元素植物体内叶绿素的合成不可替代 1 植物生长的必需元素 地球上自然存在的元素有82种，其余的为人工合成，然而植物体内却有60余种化学元素。植物必需的营养元素有16种：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)，镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(CL)。各必需植物营养元素在植物体内含量差别很大，一般可根据植物体内含量的多少而划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素一般占植物干物质重量的0.1%以上，有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫共9种；微量营养元素的含量一般在0.1%以下，最低的只有 0.lmg/kg(0.lppm)，它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种。 2 微量元素的重要性 微量元素在作物体内含量虽少，但它对植物的生长发育起着至关重要的作用，是植物体内酶或辅酶的组成部分，具有很强的专一性，是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候，生长发育都会受到抑制，导致减产和品质下降。当植物在微量元素充足的情况下，生理机能就会十分旺盛，这有利于作物对大量元素的吸收利用，还可改善细胞原生质的胶体化学性质，从而使原生质的浓度增加，增强作物对不良环境的抗逆性。 3 微量元素对植物生长的作用 3.1 硼 3.1.1 硼对植物生长的作用 土壤的硼主要以硼酸（H 3BO 3 或B(OH) 3 ）的形式被植物吸收。它不是植物体 内的结构成分，但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的影响。硼能参与叶片光合作用中碳水化合物的合成，有利其向根部输送;它还有利于蛋白质的合成、提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量;硼还能促进生长素的运转、提高植物的抗逆性。它比较集中于植物的茎尖、根尖、叶片和花器官中，能促进花粉萌发和花粉管的伸长，故而对作物受精有着神奇的影响。 3.1.2 缺硼症状
微量元素硒与甲状腺疾病关系的研究进展
微量元素硒与甲状腺疾病关系的研究进展 硒是维持人体健康必不可少的微量元素，其在人体中主要以硒蛋白的形式存在，具有抗氧化、抗炎及免疫调节等作用。硒能够抑制Graves病进展，促进甲亢ATD治疗中甲功的恢复及减少131碘治疗中甲减的发生，并且能够阻止活动性GO进展，同时与自身免疫性甲状腺炎、甲状腺肿、甲状腺结节及甲状腺癌等的发生发展有关。本文就近几年来硒与甲状腺疾病关系的研究进展進行综述。 标签：硒；甲状腺疾病；硒蛋白 硒是人体必需的微量元素，参与机体组织细胞的多种生理生化与代谢过程，具有抗氧化、抗炎及免疫调节等作用。在人体单位组织中甲状腺是硒含量最高的器官，硒参与甲状腺激素的生物合成、分泌及代谢等过程，他与Graves’病、自身免疫性甲状腺炎、甲状腺肿等甲状腺疾病的发生与发展关系密切。 1 硒在人体中存在形式及其与甲状腺功能的关系 硒在人体中主要以硒代半胱氨酸的形式存在，硒代半胱氨酸被认为是人体第21种必需氨基酸，他位于硒蛋白酶的催化活性中心，具有强大的氧化还原功能。目前发现人体至少有30种硒蛋白表达，由25种硒蛋白基因编码，发挥作用的硒蛋白主要包括谷胱甘肽过氧化酶家族（GPx）、硫氧还蛋白还原酶（TrxR）、碘甲腺原氨酸脱碘酶（DI）、硒蛋白P和硒蛋白S等。 GPx、TrxR是机体抗氧化防御系统的重要组成部分，可降解细胞生理及病理过程中产生的H2O2、活性氧（ROS）等自由基。GPx有6种同工酶，其中GPx3是一种肾脏合成的分泌糖蛋白，为血浆中第2大硒蛋白，他可保护甲状腺细胞免受H2O2导致的损伤。TrxR在以硫氧还蛋白作为底物，NADPH作为辅因子时，形成一个强大的二硫化二硫酚氧化还原系统，调节细胞的氧化还原水平，保护细胞免受氧化应激，维持转录因子的氧化还原状态，同时参与许多不同的细胞功能包括细胞信号传导，细胞生长的调节以及抑制细胞凋亡等。DI有3种同工酶，均是跨膜整合蛋白，Ⅰ型DI主要分布于人体肝脏、甲状腺、垂体等，可将甲状腺素（T4）转化为三碘甲腺原氨酸（T3）、T4转化为逆-三碘甲腺原氨酸（rT3）、T3转化为二碘甲腺原氨酸（T2）及rT3转化为T2等。Ⅱ型DI主要分布于人體甲状腺、棕色脂肪组织、垂体和肌肉，具有将T4转化为T3及rT3转化为T2的作用。Ⅲ型DI主要分布于中枢神经系统、皮肤、胎儿和新生儿大脑中，可将T4转化为rT3及T3转化为T2。硒蛋白P由肝脏产生，是硒转运蛋白，占血浆中所有硒的50-60%，对硒的转运、贮存有重要意义。硒蛋白S位于内质网，在应激诱导的细胞凋亡中起保护作用，与葡萄糖代谢及组织对胰岛素的敏感性密切相关。 2 硒与甲状腺疾病 硒是甲状腺组织中除碘元素外第二大必需微量元素，其参与甲状腺激素的生
铁元素的生理功能
铁元素的生理功能 由于缺铁性贫血对人类健康(特别是对于女青年和妊娠妇女)造成危害，所以很早以前，人们就通过对这种病的观察研究而认识到铁对健康的重要性。铁作为一种药物用于治疗人类的疾病已有数百年的历史，我国古代劳动人民早就发现中药皂矾可以治疗“血虚萎黄”，而皂矾的主要成分就是硫酸铁。在l664年Sydenham就曾用含铁的酒类治疗缺铁性贫血(那时称青春期萎黄病)。人们还知道用铸铁锅烹饪的食物可以增进健康、防治贫血。1831年Blaud首先用二价铁治疗单纯性贫血。同年Frodisch证明萎黄病患者血液里铁含量比健康人低。至此，有关铁对生物体的重要生理作用的研究达到了较高水平。二十世纪五十到六十年代，随着血液、组织中含铁量的精密测定方法和同位素示踪技术的应用，人们才开始研究铁的吸收代谢机制，而且发展迅速。随着科学技术的进步，人们对于铁的认识已从感性阶段进入理性阶段，从更深层次上即分子生物学水平上认识到铁的功能。众多营养学者认识到：饲料营养素作为动物的外部环境因子与其基因表达存在着广泛的互作，使得通过改变日粮中的组分来控制个体的基因表达，获得人们理想的动物变得日益可行。 1、机体对铁的吸收和分布近端小肠(十二指肠和空肠)是铁吸收的主要部位，也是调节铁平衡的一个关键环节。动物消化道的其它部位如胃、回肠、盲肠也能吸收少量的铁。Darrell 于1965年利用结扎小肠段技术，研究得到大鼠不同消化道部位吸收铁的能力依次为：十二指肠>回肠>小肠中段>胃。由此可见，动物整个消化道都可以吸收铁，但主要吸收部位在十二指肠。虽然整个消化道都可吸收铁，但动物采食的铁仅有很少部分(5％～8％)被吸收，其余的则通过肠道随粪便排出。大约有三分之二的机体铁存在于红细胞的血红蛋白和肌肉的肌红蛋白中，20％的铁以不同形式存在于肝、脾和其他组织中，剩余的以不可利用形式存在于肌球蛋白、肌纤凝蛋白和金属结合酶中。机体内铁的稳定态主要受肠道对铁的吸收率的控制。 虽然过去的几十年已经投入了相当大的努力，各种假说，如载体转运、离子通道等机制已相继提出，但小肠粘膜铁吸收的机制一直是不清楚的。一般认为，铁在许多组织细胞被吸收(或摄取)都是通过经典的转铁蛋白(transferrin，TO和转铁蛋白受体(transferrin receptor，TfR)的途径。即三价铁首先与Tf 结合，两者的结合物再与细胞表面的TfR 结合，之后经过内吞、
铁及其化合物的性质
第三节氧化剂和还原剂(第三课时) ---探究铁及其化合物的氧化性或还原性 安丘一中 【学习目标】：1、使学生知道铁及其常见铁的化合物的物理性质（颜色、状态），了解Fe3+的检验方法。 2、通过实验探究，使学生掌握金属铁、氯化亚铁、氯化铁之间的 相互转化关系。 3、使学生学会预测物质的性质，掌握探究物质氧化性和还原性的 方法，培养学生的合作意识和探究精神。 【重点】：了解Fe及其化合物的氧化性和还原性;掌握探究物质氧化性和还原性的过程与方法。 【难点】：铁元素三种价态之间的相互转化。 【自主课堂】： 一.铁的存在：地壳中含量较高的前四种元素：（写元素符号）Fe在自然界中存在的形式：、，价态：、、，纯净的铁颜色为：。 通过阅读教材P53“资料在线”部分完成下列内容。 二．铁及其化合物的氧化性和还原性 【思维探究】：我们都有过这样的生活体验,切开的苹果在空气中很快会变为棕黄色，而浸泡在食盐水中的苹果却很难变色。 （1）你能说出其中的原因吗？（已知苹果中含有丰富的Fe2+) （2）这证明Fe2+具有怎样的化学性质（从氧化还原角度回答）？ （3）如何证明Fe2+的这种性质？利用P54页工具栏中所给试剂（参考方法导引）设计出实验方案。 【勤学善思】通过以上问题试总结探究物质具有氧化性或还原性的方法？
【活动探究】以金属铁、氯化亚铁、氯化铁为例探究铁及其化合物的性质。 1、预测物质性质：（填入下面的表格） 2、实验设计及探究 所给的实验试剂有：铁粉，稀硫酸， FeCl3溶液，FeCl2溶液，氯水，稀硝酸， KSCN（硫氢酸钾）溶液，锌片，铜片 【思考】这些试剂，哪些具有氧化性，哪些具有还原性？ 具有氧化性的试剂：。 具有还原性的试剂：。 特殊试剂：KSCN溶液（硫氰酸钾） 【合作交流】：运用给出的试剂分组讨论可以设计哪些实验来验证你的预测是否正确。（将设计的实验填入下表）
钠元素对植物的危害和钾元素对植物的作用
钠元素对植物的危害和钾元素对植物的作用 以下是钠元素对植物的危害和钾元素对植物的作用详解。 一．钠离子对植物的危害 盐碱对植物可造成两种危害：一是毒害作用，当植物吸收进较多的钠离子或氯离子时，就会改变细胞膜的结构和功能。例如，植物细胞里的钠离子浓度过高时，细胞膜上原有的钙离子就会被钠离子所取代，使细胞膜出现微小的漏洞，膜产生渗漏现象，导致细胞内的离子种类和浓度发生变化，核酸和蛋白质的合成和分解的平衡受到破坏，从而严重影响植物的生长发育。同时，因盐分在细胞内的大量积累，还会引起原生质凝固，造成叶绿素破坏，光合作用率急剧下降。此外，还会使淀粉分解，造成保卫细胞中糖分增多、膨压增大，最终导致气孔扩张而大量失水。这些危害，都会造成植物死亡。二是提高了土壤的渗透压，给植物根的吸收作用造成了阻力，使植物吸水发生困难。结果植物体内出现严重缺水，光合作用和新陈代谢无法进行；同时，还会出现细胞脱水、植株萎蔫，最后导致植物死亡。 二.钾对植物的作用 1、酶类活化 在化学反应过程中，酶起着催化剂的作用。酶将各种分子聚集在一起，促成化学反应的进行。植物生长过程所涉及的60多种不同类型的酶均需要钾加以“活化”。钾可改变酶分子的物理构型，使适宜的化学活性位置暴露出来，参加反应。细胞的含钾量可决定酶的活化量，进而决定化学反应的速度，因此，钾进入细胞的速度可控制某一反应进行的速度。钾对酶的活化作用或许是钾在植物生长过程中最重要的功能之一。 2、水分利用 钾在植物根系内积累从而产生渗透压梯度，使水分吸入根系。缺钾植株吸水能力减弱，遇供水不足时，较易遭受胁迫。植株亦依靠钾素来调节其气孔（叶片与大气交换二氧化碳、水蒸汽和氧气的孔隙）的启闭。气孔作用的正常发挥有赖于供钾充足。当钾进入气孔两侧的保卫细胞时，细胞因充水而膨胀，孔隙张开，使气体能自由进出。当供水不足时，钾则被泵出保卫细胞外，孔隙关闭，以防水分亏损。若供钾不足，气孔将变得反应迟钝，造成水蒸汽逸损；反之，供钾充足的植株则不易遭受水分胁迫。 3、光合作用 利用太阳能将二氧化碳和水化合成糖分这一过程最初形成的高能物质是三磷酸腺苷（ATP），ATP 继而作为能源用于其他化学反应。钾离子可以使ATP生成位置的电荷保持平衡状态。当植株缺钾时，光合作用和ATP 生成速度均减慢，因而所有依靠ATP的过程都受到抑制。钾在光合作用中的作用较为复杂，但在调节光合作用方面，钾对酶的活化和在ATP制造过程的作 用比它对气孔的调节作用更为重要。 4 、糖分运输 植物通过韧皮部将光合作用产生的糖分运输到植物的其他部位供利用或贮藏起来。植物的运输系
微量元素硒锌与人体健康的研究进展
微量元素硒锌与人体健康的研究进展 【关键词】微量元素硒锌；人体健康 锌硒对人体有重要的生理作用，许多专家和学者通过不同的研究方法从其生化、生理、临床作用及机理的等方面展开了大量的研究，取得了一定的进展，为锌硒的研究提供了大量依据。本文介绍了微量元素硒锌与人体健康的现状及其临床价值和应用前景。 1锌、硒的抗氧化作用 硒在机体内主要以结合蛋白（硒麦芽）的形式发挥作用。目前已发现的人硒麦芽有二十多种，只有硫氧蛋白还原酶和脱碘酶、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的生理功能研究得比较清楚，其它部分的硒麦芽发现得比较晚，它们的功能正处于研究中。硒以GSH-Px的形式在体内发挥抗氧化作用，其过程为：GSH-Px催化还原型谷胱甘肽成为氧化型，与此同时把有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化物，进而保护组织细胞，尤其是生物膜免受过氧化氢的损害。据报道：维生素E在体内的主要作用也是抗氧化作用，是防止生物膜中磷脂被过氧化的第一道防线。然而，即使供给充足的维生素E，仍有一些过氧化物在胞液中产生，这些过氧化物的清除是由GSH-Px完成的。有许多文献报道：维生素E与硒在抗氧化作用上是协同互补的[1-2]。近年来研究发现：直接影响GSH-Px活力发挥的是活性中心含量的高低。GSH-Px含量低是因重金属干扰了硒的代谢，使GSH-Px失活导致其与蛋白质的巯基结合，比如与生物体内谷胱甘肽过氧化物酶的结合，形成不可逆复合物，干扰酶的活性及其抗氧化功能；或者与细胞膜表面酶的巯基结合，改变其结构和功能，形成了自由基[3]。元素硒是维持体内GSH活性的重要因素，对金属汞的毒性有抑制作用[4]。元素锌作为体内重要的必需微量元素，有明显的抗氧化作用。锌通过金属硫蛋白（MT）发挥抗氧化作用，这是抗氧化的另一个主要途径。金属硫蛋白是一种低分子量能与重金属结合的蛋白质，由于巯基含量丰富，同时与二价汞有极大的亲和力，锌作为金属硫蛋白基因表达的有效促进因子[5]，促进金属硫蛋白的生成。MT对蓄积在体内的汞能够起缓冲作用。MT能够抵御重金属的毒性作用，在保证金属元素的稳态以及清除自由基等方面发挥重要的作用[6]。锌的生物学功能很广泛，锌是含铜与锌超氧化物岐化物（CuZn–SOD）重要的活化因子，CuZn-SOD作为体内重要O2-的自由基清除剂，CuZn-SOD能够歧化汞在体内产生的超氧化物阴离子自由基O2-成为氧化氢和氧，从而减少其对细胞膜的损伤，拮抗其在体内的毒性效应[7-8]。有研究发现：锌能够诱发位于细胞质膜上的转砷蛋白，使砷在机体内的含量明显降低，硒通过谷胱甘肽（GSH）的中介作用与砷形成复合物，降低游离砷的浓度，抵制砷的毒性作用。砷、硒都可与巯基或甲基结合，硒和锌的加入能干扰砷与巯基及甲基的结合，进而使其的毒性降低。砷能够导致脂质过氧化[9]，锌为SOD酶的重要组成部分，而硒为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分，锌和硒的摄入能使该酶活性增强，拮抗重金属的氧化损伤作用。 6展望 锌、硒对人类健康的影响越来越受到人们的重视，即使有大量令人信服的证据说明微量元素锌硒对人体健康有着重要的调节作用，目前仍存在一些问题尚需进一步研究探索，比如它们对人体健康影响更深层次机理，它们之间的协同作用对人体健康影响及如何提高微量元素的吸收利用率均需更广泛、更深入的研究探索。随着各种机理的阐明它们必将作为保健、预防用药进入一个崭新的应用时代。