無(wú)機(jī)元素的生物學(xué)效應(yīng)

第11章無(wú)機(jī)元素的生物學(xué)效應(yīng)生物分子

細(xì)胞

生物元素

無(wú)機(jī)元素的生物學(xué)效應(yīng)

11.1生物分子

一個(gè)活的機(jī)體必須具有信息傳遞、生殖、新陳代謝、調(diào)節(jié)和適應(yīng)環(huán)境等功能。從化學(xué)角度上看，這些功能無(wú)非是生物分子之間有組織的化學(xué)反應(yīng)的表現(xiàn)，無(wú)機(jī)元素的生物學(xué)效應(yīng)大多是通過(guò)與生物分子的相互作用而發(fā)生的。在大多數(shù)情況下，金屬元素在生物體內(nèi)不以自由離子形式存在，而是與配體形成生物分子金屬配位化合物。因此，在本質(zhì)上金屬元素與生物分子的作用都屬于配位化學(xué)范疇。那些存在于生物體內(nèi)、具有生物功能并與金屬配位的配位體稱(chēng)為生物配體。生物配體大體可分為三類(lèi)：(1)簡(jiǎn)單陰離子如F－、Cl－、Br－、I－、OH－、SO42－、HCO3－和HPO42－等；(2)小分子物質(zhì)如水、氫氣、氨、卟啉、咕啉、核苷酸和氨基酸等；(3)大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多糖和核酸等。

11.1.1氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是是由L型的α－氨基酸通過(guò)肽鍵－CONH－組合而成。蛋白質(zhì)可降解為較小的肽，肽進(jìn)一步水解成為氨基酸。

在氨基酸分子HOOC－CH－R中，側(cè)鏈R可以是羥基、巰

NH2基、苯環(huán)、烴基和雜環(huán)等。正是具有不同特征側(cè)鏈的氨基酸的不同排列順序，才形成了各種各樣的具有不同生物功能的蛋白質(zhì)。

一個(gè)氨基酸的α－羧基與另一氨基酸的α－氨基通過(guò)脫水縮合形成而使兩個(gè)氨基酸連接起來(lái)：R2

由兩個(gè)氨基酸形成的化合物稱(chēng)為二肽，由多個(gè)氨基酸形成的化合物的叫多肽。蛋白質(zhì)就是由成百上千個(gè)氨基酸通過(guò)肽鍵連接起來(lái)的多肽鏈。多肽鏈中相當(dāng)于氨基酸的單元結(jié)構(gòu)稱(chēng)為氨基酸殘基。

一個(gè)氨基酸至少有兩種可電離的基團(tuán)——氨基和羧基。它們通常形成兩性離子。在多肽和蛋白質(zhì)分子中，除相鄰氨基酸殘基之間所形成的肽鍵之外，還有末端－NH3＋基和－COO－基及側(cè)鏈基團(tuán)。這些基團(tuán)都有能鍵合金屬離子的活性。這是金屬離子通過(guò)蛋白分子發(fā)揮自身生物學(xué)效應(yīng)的基礎(chǔ)之一。R2由于蛋白質(zhì)在幾乎所有的生物過(guò)程中都起著極其重要的作用，因此研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是從分子水平上去認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的一個(gè)重要方面。從氨基酸到肽，體現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的飛躍，從簡(jiǎn)單的多肽到蛋白質(zhì)又是一個(gè)飛躍。蛋白質(zhì)已不是一種簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物。蛋白質(zhì)的分子量可高達(dá)l06，小的也在104以上。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，除氨基酸組成序列這種一級(jí)結(jié)構(gòu)之外，還有更高級(jí)的二級(jí)、三級(jí)以及四級(jí)結(jié)構(gòu)。

11.1.2酶

酶是一類(lèi)特殊的具有專(zhuān)一催化活性的蛋白質(zhì)。通常按其所作用的底物的名稱(chēng)來(lái)命名，所謂底物是指與酶作用的化合物。如催化H2O2分解的酶稱(chēng)為過(guò)氧化氫酶。與人工催化劑相比，酶的催化效率高，具有高度的專(zhuān)一性，反應(yīng)條件溫和。不同細(xì)胞內(nèi)的酶系統(tǒng)不同，而且不同的酶系統(tǒng)又有不同的生物控制系統(tǒng)，從而保證了生物體內(nèi)的反應(yīng)在規(guī)定部位按規(guī)定程序和規(guī)定程度進(jìn)行，確保生命活動(dòng)的高度有序性。

酶分為兩類(lèi)：?jiǎn)渭兊鞍酌福唤Y(jié)合蛋白酶。前者只含蛋白質(zhì)；后者由酶蛋白和輔基(或輔酶)兩部分所組成。酶蛋白指的是酶分子中的蛋白質(zhì)部分；輔基或輔酶是酶中的非蛋白質(zhì)部分，它們可以是一些小分子的有機(jī)物或金屬離子，如維生素B12、血紅素、Zn2＋等。輔基與酶蛋白結(jié)合牢固，不易分離；而輔酶與酶蛋白結(jié)合疏松，用透析的方法就可使其分離。一酶的分類(lèi)在已發(fā)現(xiàn)的3000多種酶中，有1/4至1/3需要金屬離子參與才能充分發(fā)揮它們的催化功能。按照酶對(duì)金屬親合力的大小，可以將這些酶劃分為金屬酶和金屬激活酶。

金屬酶中的酶蛋白與金屬離子結(jié)合得比較牢固且金屬離子處于酶的活性中心。金屬激活酶與金屬離子的結(jié)合不如金屬酶牢固，且金屬離子不在酶的活性中心處。在提取分離過(guò)程中，金屬酶一般不會(huì)發(fā)生金屬離子的解離丟失現(xiàn)象，而金屬激活酶則常要發(fā)生金屬離子的解離。金屬離子丟失會(huì)導(dǎo)致酶活性消失，不過(guò)在加入適當(dāng)金屬離子后，酶的活性一般可以重新獲得。金屬離子在活化各種酶時(shí)的功能大致可以歸結(jié)為：(1)固定酶蛋白的幾何構(gòu)型，以保證只有特定結(jié)構(gòu)的底物才可與之結(jié)合；(2)通過(guò)與底物和酶蛋白形成混合配合物而使底物與酶蛋白相互靠近，從而有助于酶蛋白發(fā)生作用；(3)在反應(yīng)中作為電子傳遞體，使底物被氧化或被還原。二酶的作用機(jī)理學(xué)說(shuō)1鎖鑰學(xué)說(shuō)鎖鑰學(xué)說(shuō)認(rèn)為酶與底物的關(guān)系如同鎖和鑰匙的關(guān)系一樣。酶分子像一把鎖，而底物像一把鑰匙。當(dāng)酶和底物的空間構(gòu)像正好能相互完全彌合時(shí)，才能像鑰匙將鎖打開(kāi)一樣，產(chǎn)生相互作用。這種比喻一方面說(shuō)明了酶催化的專(zhuān)一性，另一方面也說(shuō)明了酶與其作用的底物之間的復(fù)雜空間關(guān)系。2誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)認(rèn)為，酶的結(jié)合部位(活性中心)的空間構(gòu)像和底物的空間構(gòu)像，在它們結(jié)合以前，并不是互相彌合得很好。但它們一旦以一個(gè)結(jié)合點(diǎn)結(jié)合后，會(huì)引起其他結(jié)合點(diǎn)的空間位置發(fā)生變化，使它們能與底物的對(duì)應(yīng)部分充分結(jié)合。即酶在與底物的結(jié)合的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了一個(gè)誘導(dǎo)

——空間構(gòu)像改變——契合這樣一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。鎖鑰學(xué)說(shuō)與誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)的本質(zhì)區(qū)別在于:鎖鑰學(xué)說(shuō)認(rèn)為酶的構(gòu)像是始終不變的，即活性中心被假設(shè)為預(yù)先定形的，像鎖一樣，具有剛性；

誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)則認(rèn)為酶的活性中心是柔性的，具有可塑性或可變性，剛中有柔。在誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)看來(lái)，酶的活性中心起始時(shí)可能并不完全適合于底物分子的構(gòu)像，但其可以被底物的誘導(dǎo)而發(fā)生變化，形成一種對(duì)底物結(jié)合部位完全互補(bǔ)的空間構(gòu)像。

11.1.3核酸及其相關(guān)化合物核酸是生物遺傳連續(xù)性及性狀表達(dá)的基礎(chǔ)，與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成了生命存在的物質(zhì)基礎(chǔ)。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上講，核酸是由嘌呤和嘧啶堿基、糖以及磷酸所組成的大分子化合物。根據(jù)結(jié)構(gòu)中戊糖2'位有無(wú)氧原子而將核酸區(qū)分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。脫氧核糖核酸(DNA)由腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶以及胸腺嘧啶等堿基和脫氧核糖組成。核糖核酸(RNA)則是由腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶等堿基和核糖組成。腺嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤9位的N[一般用N(9)表示]，胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶的N(l)與核糖(或脫氧核糖)相結(jié)合，構(gòu)成核苷，核苷再與磷酸形成核苷酸。堿基為腺嘌呤時(shí)的核苷酸結(jié)構(gòu)如上圖所示。

核酸中，糖環(huán)上的C(5')羥基及相鄰核苷酸C(3')羥基與同一磷酸分子形成磷酸酯，依次延續(xù)，形成一條長(zhǎng)鏈。真正的DNA分子是由兩條多核苷酸長(zhǎng)鏈彼此互補(bǔ)，以雙螺旋結(jié)構(gòu)形成的。DNA是遺傳基因攜帶者。當(dāng)DNA分子中的脫氧核糖以核糖代替，胸腺嘧啶以尿嘧啶代替，即成為RNA。從生物機(jī)能上看，RNA有核糖體RNA、信使RNA和轉(zhuǎn)移RNA之分，在生命過(guò)程中各自都有其重要作用。從化學(xué)觀點(diǎn)看，上述生物分子中都存在有良好的配位環(huán)境，因而在體內(nèi)作用過(guò)程中，往往涉及到對(duì)無(wú)機(jī)離子的結(jié)合或爭(zhēng)奪。11.2細(xì)胞

生命的本質(zhì)是一系列化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)與其他化學(xué)反應(yīng)在本質(zhì)上沒(méi)有區(qū)別。但是在生命過(guò)程中的反應(yīng)是高度有序的組合。正是這些有序組合的化學(xué)反應(yīng)才使得生命得以存在，才能實(shí)現(xiàn)由低級(jí)運(yùn)動(dòng)形式向高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)化。從某種意義上講，細(xì)胞就像一個(gè)微反應(yīng)器，細(xì)胞膜——反應(yīng)器壁——起著一種間隔作用。反應(yīng)器的行為被細(xì)胞膜所控制。一些外界的刺激，如神經(jīng)沖動(dòng)和某些由腺體分泌而來(lái)的特殊的化學(xué)物質(zhì)，能夠影響細(xì)胞膜的行為。細(xì)胞中反應(yīng)物的流入和生成物的流出取決于細(xì)胞膜和細(xì)胞成分的特性。對(duì)于不同的物質(zhì)胞膜具有不同的選擇性通透，從而決定了這些離子的分布和功能。如s區(qū)金屬離子，由于胞膜的作用，Mg2＋和K＋集中于細(xì)胞之內(nèi)，參與胞內(nèi)變化過(guò)程；而Ca2＋卻被排斥在胞膜之外，使得Ca2＋被利用來(lái)作為牙齒、骨骼、殼體中的結(jié)構(gòu)因素及胞外酶的活化劑。

11.3生物元素

11.3.1分類(lèi)

已發(fā)現(xiàn)約30種元素與生物界的生存和發(fā)展關(guān)系密切。人們將這些元素稱(chēng)之為生物元素。根據(jù)體內(nèi)功能的不同，又可將生物元素分為必需元素、有益元素及有害元素。

對(duì)元素在生物體中作用的“定位”是與生物體在自然進(jìn)化過(guò)程中對(duì)元素的選擇與演化的結(jié)果。例如，經(jīng)過(guò)分析比較，生物必需元素在血漿中的百分組成與海水組成類(lèi)似，從而強(qiáng)有力地支持了生命起源的海灘學(xué)說(shuō)。

所謂必需元素是指維持生命正?；顒?dòng)不可缺少的元素，必需元素符合下述幾個(gè)條件：①

存在于生物的所有健康組織中；②

在每個(gè)物種中有一個(gè)相對(duì)恒定的濃度范圍；③

從體內(nèi)過(guò)多排出這種元素會(huì)引起生理反常，但再補(bǔ)充后生理功能又恢復(fù)。目前已發(fā)現(xiàn)的必需元素大致有18種。必需元素又可分為宏量元素和微量元素兩類(lèi)。有益元素是指那些存在不足時(shí)，生物體雖可維持生命但相當(dāng)孱弱的元素。已發(fā)現(xiàn)的有益元素大致有8種。有害元素是指因環(huán)境污染或飲食不潔而進(jìn)入生物體內(nèi)的元素，常見(jiàn)的有鉛、鎘、汞等，它們的存在往往有害于生物體正常功能的發(fā)揮。還有約20～30種元素在生物體內(nèi)也普遍存在，但存在濃度差別很大，生物學(xué)作用還不十分清楚，將這些元素稱(chēng)為沾污元素。

下表列出人體必需元素及有益元素在周期表中的分布。

人體必需的元素及有益元素

常量元素

微量元素

需要指出摔的是，必崖需元素與其有益元素帝、有害元擦素之間并輝不存在截貌然的界限渡，相信隨射著人們認(rèn)內(nèi)識(shí)水平和冰儀器測(cè)試?yán)O水平的提條高，生物巾元素的概征念和內(nèi)容陳還將不斷距修正和發(fā)唯展。事實(shí)灶上，許多販元素在適滿當(dāng)濃度、籮適當(dāng)范圍陰內(nèi)對(duì)生物依體是有益界的，但當(dāng)孟越過(guò)某一國(guó)臨界濃度徹時(shí)就有害腿了。它們景完全遵循紗從“量變斃”到“質(zhì)移變”的事莖物發(fā)展規(guī)議律。將生物瀉元素與良周期表辯聯(lián)系起哈來(lái)分析腥是很有料趣的：構(gòu)成生直物體的論11種貴宏量元小素(C挺、H、嗽O(shè)、N摧、S、粥Ca、羽P、K栗、Na弱、Cl擋、Mg謹(jǐn))的原漿子量都希非常小柏，全部闖屬于原勾子序數(shù)慶小于2今0的輕碑元素，旬而且都南是主族散元素。其中，爽C、H坦、O、通N、P過(guò)和S是餓組成生射物體內(nèi)三蛋白質(zhì)犬、脂肪、碳取水化合物仇和核糖核置酸的主要攀元素；N記a、K、督Cl是組成體液奪的重要成縣分；Ca岸是骨骼的雷主要組成層部分。18種必需離微量和蜓痕量元?jiǎng)t素非金屬元全素有6種(F、I、Se、Si、As和B),金屬元素12種(Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、Co、Cr、V、Ni、Cd、Sn和Pb)。屬于d區(qū)元素的拆有8種金屬翼元素，腳其中7種集中于番第一過(guò)渡憤系，第二防過(guò)渡系只輝有鉬為必禽須元素。齡有人認(rèn)為往生物以鉬高作為必須織元素，是捉因?yàn)樯F起源于海擱洋，而在京海洋中鉬捏的存在量錢(qián)較其他重臉金屬多得廳多。微量吸和痕量元度素約占人株體總質(zhì)量賺的0.0腔5％。生命必慣需微量倍元素與蹈這些宏跑量元素痰之間以襲鈣為分勇界線，哪只有硼撞、氟與越硅例外丘，它們例雖屬必趕需微量省元素，鐵但原子北序數(shù)也孤在20爽之內(nèi)。原子序群數(shù)大于祥34(球Se)型的僅有賴(lài)鉬、錫渡、碘3索種必需另微量元搞素。原牲子序數(shù)左大于5照3(I膨)的3詠9種元職素，至糾今從未敢發(fā)現(xiàn)有末什么生喂理意義簽。從釩戲到鋅這旬8種過(guò)棚渡金屬伐元素對(duì)考于高等尚動(dòng)物來(lái)刃講是必算需的元菊素，它暖們既是搜多種金盯屬蛋白咸的組成喊成分，渾也是金府屬酶的臘組成成紫分。原子序數(shù)關(guān)介于23橋～34之殼間的兩個(gè)株元素鎵和喉鍺的生命餃必需性正陳在證實(shí)中貴，已有不固少資料表掛明鍺的某頑些化合物跟對(duì)于延年是益壽、防櫻病治病具野有十分神娘奇的功效蓄。同樣，對(duì)葛于原子序辮數(shù)為35鑰的溴的必溫需性也在記研究中。鑭系元素鞋在生物體廚中含量甚映微，對(duì)它旁們的生物尾功能了解廈得也很少婆，但大量法的實(shí)驗(yàn)事安實(shí)表明鑭伏系離子和拼許多生物凝大分子或所小分子都酷有不同程房誠(chéng)度的結(jié)合要力，對(duì)生咱物體內(nèi)多徹種酶具有轉(zhuǎn)激活和抑棋制作用，亮對(duì)機(jī)體許蹦多疾病有驕不同程度干的防治作貼用。13.3踏.2最適營(yíng)屆養(yǎng)濃度兵定律法國(guó)科膏學(xué)家在夢(mèng)研究了鍵錳元素枕對(duì)植物例生長(zhǎng)的繞影響后挎，提出塘了最適前營(yíng)養(yǎng)濃允度定律絞。內(nèi)容建是，植轟物缺少否某種必畜需元素瘋時(shí)就不靈能成活飽，當(dāng)該芳元素含擾量適當(dāng)籌時(shí)，植價(jià)物就能片茁壯成妥長(zhǎng)，但梁過(guò)量時(shí)扶又會(huì)影券響植物凡的生長(zhǎng)北。最適越營(yíng)養(yǎng)濃漏度定律扮也適用壤于人類(lèi)籃。例如熔，硒是位一種重奇要的生奪命必需棉元素，胖每人每獲天攝取10－4g較為適夫宜，若條長(zhǎng)期日谷攝入低盆于5×10－5g可引起允癌癥、濤心肌損謊害及貧固血等疾臟患，而盜過(guò)多攝鼻入又可黨導(dǎo)致腹亮瀉和神炸經(jīng)官能鈴癥等毒趟性反應(yīng)涉。ABCDE元素濃度健康程度G人體健康與元素濃度的關(guān)系曲線左圖為人體健康與元素濃度的關(guān)系曲線，實(shí)線表示必需元素對(duì)人體健康狀況的影響，虛線表示有害元素對(duì)人體的影響。圖中的第一個(gè)峰反映人的一生中起重要作用的最佳營(yíng)養(yǎng)狀況；第二個(gè)峰表示在一個(gè)短暫的時(shí)期(如幾天)內(nèi)的情形(如藥物作用)，它表示一些元素(包括必需元素和有害元素)過(guò)量時(shí)，在一定范圍內(nèi)對(duì)某些疾病有治療作用。圖中的D看作是一個(gè)分界線，D的左邊是對(duì)健康人而言的，D的右邊是對(duì)某些病人而言的。圖中右邊的E點(diǎn)是極限濃度，表示由于元素過(guò)量將引起死亡。如果某種必需元素明顯減少或缺乏，人體就會(huì)出現(xiàn)某種病癥(圖中的AB段)；保證人體健康的最適濃度是圖中的BC段；從C到D表示元素過(guò)量或“超過(guò)需要量”，這將引起人體健康狀況惡化。從D到E表示元素能促進(jìn)體內(nèi)某種防護(hù)機(jī)能，如阻礙腫瘤細(xì)胞的繁殖，促進(jìn)傷口愈合等。11.4無(wú)機(jī)元洋素的生見(jiàn)物學(xué)效剃應(yīng)11.衛(wèi)4.1金屬元擴(kuò)素的生室物學(xué)作借用特點(diǎn)金屬元炭素在生接命過(guò)程船中發(fā)揮秩著重要缸作用，液但就作導(dǎo)用類(lèi)型坊來(lái)講，煩主要可轉(zhuǎn)概括：為對(duì)體燒內(nèi)生理瘦生化過(guò)凍程的觸考發(fā)和控忘制作用咐；對(duì)蛋白質(zhì)遵等生物大摸分子的結(jié)肚構(gòu)調(diào)整、掛改變其反嘴應(yīng)性的作手用；接納電愉對(duì)作為L(zhǎng)ewi動(dòng)s酸對(duì)體亂內(nèi)生化擦反應(yīng)發(fā)冤揮催化滑作用；參與體古內(nèi)電子申傳遞過(guò)辨程、促真進(jìn)體內(nèi)秋有氧代遼謝過(guò)程趣的完成痰等。11.4搖.2主族元素糟的生物學(xué)穴效應(yīng)生命必需求元素各有息不同的生乓物學(xué)作用紅，健康的緊機(jī)體要求證這些元素贈(zèng)不僅要存鳴在于機(jī)體撐內(nèi)，而且煤還必需在滑恰當(dāng)?shù)牟磕晃弧⒁郧?chǎng)當(dāng)?shù)牧亢蜕糖‘?dāng)?shù)难鯗?zhǔn)化態(tài)同恰之當(dāng)?shù)慕Y(jié)合等對(duì)象相結(jié)猜合。在26劉種生命紫必需元發(fā)素中，嗓有17棵種為主梨族元素礙，其中何的主族繩非金屬冠元素是倦機(jī)體結(jié)槐構(gòu)分子武如蛋白嗽質(zhì)、碳城水化合憲物、脂壟肪及負(fù)癢責(zé)能量今貯存和獨(dú)傳遞的滔ADP秘和AT償P等的朽主要成炎分，其滅生物功矮能通過(guò)偽這些生該物分子兔而體現(xiàn)鞋。其余主筑族生命懲必需元軋素，主譽(yù)要為Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋(和Cl－)等，它伶?zhèn)兂３Ｅ跻宰杂汕o移動(dòng)的孟離子形厘式存在什，維持阿著體液摧和細(xì)胞色中的電啄荷平衡荒，維持怎血液和廉其他體冬液系統(tǒng)馬離子強(qiáng)丹度等作委用。1鈉繪和鉀Na＋和K＋都具有玻穩(wěn)定的勸殼層結(jié)休構(gòu)，它散們給生波物體系提供電脈解質(zhì)環(huán)榜境維持體名液的酸嫩堿平衡參與某女些物質(zhì)鉆的吸收等方面都潤(rùn)具有重要奧的作用。它們與想配體之疑間的作貞用多是咸靜電相守互作用剩，一般摸不具有喚強(qiáng)的配背合作用先，但有掀強(qiáng)的鍵匠合需求勉。它們是靈硬陽(yáng)離算子，對(duì)恩含氧配瓦體具有每強(qiáng)的親持合性，怠大環(huán)配詢(xún)體或蛋黨白質(zhì)可櫻與之配野合形成世穩(wěn)定的層結(jié)合體溝。鉀和鈉象的生物振功能包辰括：(1)喜保持獨(dú)神經(jīng)肌啦肉的應(yīng)狀激性K＋和Na＋承擔(dān)著傳記遞神經(jīng)脈透沖的功能釋。由于“鈉鏡泵”的作摸用，細(xì)胞開(kāi)內(nèi)K＋的濃度大伴于細(xì)胞外展K＋的濃度析，胞內(nèi)摧Na＋的濃度軍則小于鉗細(xì)胞外呼的濃度軟。在一般蘇情況下爽，細(xì)胞確膜的“前鉀通道取”開(kāi)啟男，K＋通過(guò)細(xì)胞無(wú)膜擴(kuò)散到心胞外，致似使膜外帶期正電，膜舟內(nèi)帶負(fù)電蹦，形成膜浸電位。而當(dāng)神經(jīng)名肌肉興奮米時(shí)，“鈉破通道”開(kāi)魂啟，對(duì)N肯a＋有更大通幸透性，N尤a＋通過(guò)細(xì)胞景膜擴(kuò)散到房誠(chéng)胞內(nèi)，使組膜外帶負(fù)約電。這樣，挨興奮部樸位的膜遷和未興弦?jiàn)^部位號(hào)的膜間背就產(chǎn)生欲了稱(chēng)作辱動(dòng)作電蟲(chóng)位的電緞位差。燥這種動(dòng)莊作電位推在神經(jīng)堅(jiān)傳遞信僵號(hào)以及捷肌肉對(duì)采刺激的批反應(yīng)中島起著支蹤蝶配作用窩。

K＋、Na＋擴(kuò)散與離子泵化作用而釋放出磷酸化的磷酸蛋白質(zhì)(PP)和K＋離子，同時(shí)ATP轉(zhuǎn)化為磷酸腺甙(ADP)。PP易于同Na＋結(jié)合，并將Na＋帶到膜外，在那里發(fā)生去磷化作用生成原來(lái)的磷酸蛋白并釋放出Na＋。離子泵的能量來(lái)源于ATP→ADP的變化過(guò)程。在每次循環(huán)中，ATP可搬運(yùn)三個(gè)Na＋出細(xì)胞和2個(gè)K＋(或H＋)進(jìn)細(xì)胞。伴隨3個(gè)Na＋的排出和2個(gè)K＋的進(jìn)入，一個(gè)多余的正電荷運(yùn)到了胞外。這樣就在膜的內(nèi)、外產(chǎn)生了一個(gè)電荷梯度，膜電位因而就形成了。“鈉泵”又稱(chēng)離子泵，一般認(rèn)為其作用機(jī)制主要涉及磷酸蛋白質(zhì)和三磷酸腺甙與鉀形成的化合物的交互作用。磷酸蛋白質(zhì)與鉀形成的化合物(KP)比與鈉形成的化合物穩(wěn)定。KP通過(guò)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)三磷酸腺甙(ATP)的磷酸(3)鋸維持峽體液酸領(lǐng)堿平衡體液中陶任何一儲(chǔ)種酸性并物質(zhì)或舅堿性物梳質(zhì)過(guò)多堡，都會(huì)法導(dǎo)致酸板堿平衡旗失調(diào)，麗體液酸俊堿性的包相對(duì)恒與定對(duì)保清證正常桌的物質(zhì)瓶代謝和鑄生理機(jī)俗能有十宜分重要祖的意義嗎。由K＋或Na＋參與的各歌種緩沖體伯系是調(diào)節(jié)宿體液酸堿夕平衡的重萄要因素。(2)差保持黃一定的務(wù)滲透壓滲透壓的塑變化將直崖接影響肌禿體對(duì)水的趙吸收和體孝內(nèi)水的轉(zhuǎn)老移，保持羊一定的滲購(gòu)?fù)笁菏羌∮畜w正常生腸命活動(dòng)的擁需要。K＋和Na＋對(duì)維持和漆調(diào)節(jié)體液覽滲透壓有佩重要作用歸。當(dāng)細(xì)胞外K＋或Na＋離子濃度原升高時(shí)，謠水由胞內(nèi)咸轉(zhuǎn)移到胞亞外，引起減細(xì)胞皺縮套；相反，霸水由胞外較轉(zhuǎn)移到胞寸內(nèi)而引起您細(xì)胞腫脹電。體液中的Na＋可參與氨基酸和糖的吸收。雖然，Na＋的主要作用在于維持滲透壓和膜電位，但細(xì)胞內(nèi)Na＋的排出也與氨基酸和糖類(lèi)進(jìn)入細(xì)胞的傳遞過(guò)程相關(guān)聯(lián)。

K＋的離子半徑較Na＋大，但電荷密度較Na＋小，因而具有擴(kuò)散通過(guò)疏水溶液的能力，如K＋離子擴(kuò)散通過(guò)脂質(zhì)蛋白細(xì)胞膜幾乎與擴(kuò)散通過(guò)水一樣容易。同時(shí)，K＋離子作為某些酶的輔基，也具有穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用。如糖分解所必需的丙酮酸激酶就需要高濃度的K＋，而此酶卻被Na＋所抑制。在核糖體內(nèi)進(jìn)行蛋白質(zhì)合成是最關(guān)鍵的生命過(guò)程，為了獲得大的活性，也需要高濃度的K＋。

(4)參與某些物質(zhì)的吸收過(guò)程2鈣和辣鎂鈣和鎂系在整個(gè)天細(xì)胞新鉆陳代謝歉過(guò)程中刮起著各行種重要拜的結(jié)構(gòu)答穩(wěn)定作善用和催償化作用昨。像Na＋和K＋一樣，詳Ca2＋和Mg2＋也有助于飽維持膜電經(jīng)位差，并丙負(fù)責(zé)傳遞按神經(jīng)信息求。這兩種皮金屬離塔子在脂揀蛋白質(zhì)姥中橋聯(lián)滲鄰近羧京酸根從俱而強(qiáng)化婆了細(xì)胞燙膜。事母實(shí)上，坊在沒(méi)有餃Ca2＋的情況舊下細(xì)胞甘膜將成論為多孔安狀。這兩種離免子也在像積多磷酸鹽廊這樣的弱秋堿中心上遇作為催化罪劑使用。首先，什鈣可作臥為信使券，在傳夕遞神經(jīng)灶信息、悼觸發(fā)肌臟肉收縮片和激素將的釋放贊、調(diào)節(jié)掃心律等尤過(guò)程中耳都起重衫要作用劈燕。鈣之所屠以能作侵為信使?jié){，是因鴿為它的倦濃度可漸敏捷地饅對(duì)外部存刺激作制出響應(yīng)瓜。這種眨變化由綠肌鈣蛋丸白C所好控制，嘗肌鈣蛋襪白C引觸發(fā)Ca2＋鍵合于其弊上，導(dǎo)致喝Ca2＋的濃度變巾化。第二，掀Ca2＋是形成多趣種酶所必繪不可少的積一部分。如在胰蛋戲白酶中，闊3個(gè)Ca2＋存在于三簽個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)漿域，其中乎一個(gè)Ca2＋處于蛋白婚質(zhì)表面因亦而具有催晴化作用。鈣也作端為細(xì)胞韻外酶的砌輔因子蘿參與了蓋體內(nèi)許慣多重要染的生理莊過(guò)程，番如血液容凝結(jié)、寇乳汁分夾泌等。Ca2＋具有的多羅樣性生物巾功能：第三，鈣是在體內(nèi)最料主要的作對(duì)用是作為罩骨頭、牙漠齒及外殼鉆中羥基磷稱(chēng)灰石的組犁成部分。羥基磷灰謹(jǐn)石的近似管組成可表?yè)硎緸閇C各a3(PO4)2]3·Ca(肥OH)2，在生理鏈pH值條歉件下是難找溶性的。體內(nèi)對(duì)鈣晶的沉積有歷一個(gè)非常喉好的控制臉辦法，就伸是將沉淀笨作為骨質(zhì)衣或殼體材咽料通過(guò)血塵流轉(zhuǎn)移到今適當(dāng)區(qū)域京沉積下來(lái)圈。第四，參進(jìn)與體內(nèi)凝罩血過(guò)程。當(dāng)機(jī)體樹(shù)組織或義血管壁治受到損報(bào)傷時(shí)，俊血液流曲出管外來(lái)，血液現(xiàn)凝固成露塊，起玩到止血紡作用。博因此從挨某種意萌義上來(lái)循看，血緩液凝固仗是機(jī)體罪自身的兩一種保似護(hù)性生示理過(guò)程疫。在這壇些過(guò)程倆中都有Ca2＋離子的介參加。因此，如稿果能夠設(shè)煎法除去血據(jù)液中的Ca2＋離子就埋能永遠(yuǎn)曲防止凝貞血。如俘檸檬酸提鈉可與分血漿中飲的Ca2＋形成不易局電離的可墳溶性配合杯物檸檬酸騎鈉鈣，因雙而降低了到血漿中游撿離態(tài)Ca2＋離子的饞濃度，與故在臨問(wèn)床上輸均血時(shí)常道用檸檬老酸作為鵲抗凝劑賀。鎂是一倡種細(xì)胞駛內(nèi)部結(jié)相構(gòu)的穩(wěn)岡定劑和兇細(xì)胞內(nèi)候酶的輔軍因子。細(xì)胞核酸辣以鎂配合漁物的形式斑存在。由于鎂傾脫向于與磷套酸根結(jié)合梁，所以鎂腸對(duì)DNA復(fù)制和蛋植白質(zhì)生物商合成是必漏不可少的(近年發(fā)現(xiàn)農(nóng)白血病患顆者體內(nèi)Mg含量較低)。

鎂在綠色植物的光合作用中也有著非常重要的作用。葉綠素分子中Mg2＋離子扮演著結(jié)構(gòu)中心和活性中心的作用。葉綠素能吸收可見(jiàn)光中的紅光(680nm)，為光合作用提供能量。

RR’葉綠素a：CH3C20H39葉綠素b：CHOC20H39C20H39:葉綠基Mg2＋－葉綠素分子3硒硒是一種毒性較大的元素。但硒以低濃度存在時(shí)，有助于防止肝壞死，并能促進(jìn)人和動(dòng)物的生長(zhǎng)。由此才將其列為一種必需微量元素。近三、四十年來(lái)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了微量硒對(duì)生命過(guò)程的重大作用。例如，血液中紅細(xì)胞所含血紅蛋白是一種鐵蛋白，這種鐵蛋白只有在所含鐵處于＋2價(jià)時(shí)才具有載氧活性，但這種鐵蛋白與過(guò)氧化氫相遇后，很易氧化為高鐵血紅蛋白，鐵血紅蛋白，從而失去載氧活性。在谷胱甘肽過(guò)氧化物酶存在時(shí)可有效防止過(guò)氧化氫對(duì)亞鐵血紅蛋白的破壞，而硒是谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性中心。近來(lái)的研究還表明，硒代半胱氨酸是多種酶輔基的必需成分。

硒代半胱氨酸4碘健康成羽人體內(nèi)述含有約15～20m肉g的碘，主向要以甲狀喘腺激素即鑄甲狀腺素易和三碘甲斤狀腺原氨敬酸的形式真存在于甲毅狀腺中。碘的代速謝與甲渣狀腺機(jī)摸能有密住切關(guān)系道。缺碘癥甜狀主要蹲是甲狀相腺腫大遣、發(fā)育魚(yú)遲緩、撕生殖系侮統(tǒng)異常負(fù)等。11.泡4.3副族元版素的生監(jiān)物學(xué)效裁應(yīng)(1)測(cè)參與生物灰體內(nèi)的氧澡化還原過(guò)悔程具有可作變氧化閱態(tài)的過(guò)戴渡金屬承，如F齡e(I林I、I先II)療、Cu漫(I、仁II)鋼、Co雞(I、涂II、母III懶)、M坑n(I兵I、I私II)佳、Mo膀(IV貫、V、爬VI)飽等，常存在于與漠氧化還原倍過(guò)程有關(guān)若的金屬酶歷和金屬蛋罩白的活性崗部位，參罵與生物體魚(yú)內(nèi)的氧化蓬還原過(guò)程鳥(niǎo)。作為生劇命必需酬元素的老過(guò)渡金葛屬離子粱在體內(nèi)榮的濃度暢都很小竄，它們土的許多尚確切作畏用還未術(shù)被人們鏈所知曉游。不過(guò)范從化學(xué)列的角度杰來(lái)講，蛙它們的堂生物功補(bǔ)能可概敬括為三重類(lèi):(2)鋤作為L(zhǎng)e島wis酸過(guò)渡金遍屬離子尊，由于頌體積小撕和電荷散高，因領(lǐng)而都是裕較強(qiáng)的尺Lew糾is酸開(kāi)，易接弟受底物雞的電子占發(fā)生配獄位作用飲而使底奧物活化遇。不同的耍金屬離蔬子有不銹同的路黃易斯酸財(cái)強(qiáng)度，腿其強(qiáng)度堡隨著金為屬離子歌電荷的畫(huà)增加和嗚離子半菠徑的遞遍減而增鑄大。對(duì)于過(guò)渡北金屬來(lái)說(shuō)恒，配位場(chǎng)繞強(qiáng)度等其往他因素的夠影響也是挪重要的，軌因此＋2挺價(jià)離子的名配合物的你穩(wěn)定性也土呈現(xiàn)出I攔rvin覆g-Wi勁llia斃m(xù)s序列強(qiáng)。(3)縣穩(wěn)定核酸佩構(gòu)型近年來(lái)吳發(fā)現(xiàn)，竭核酸的俱合成涉民及到許文多金屬省離子。撲除主族權(quán)金屬M(fèi)誤g、C睜a、S蓬r、B敢a、A靠l外，贈(zèng)還包括舉過(guò)渡金抬屬Cr碌、Mn劑、Fe跪、Ni制和Zn蛾。目前認(rèn)為砍，這些金藝屬都與核囑酸構(gòu)型的進(jìn)穩(wěn)定性有豪關(guān)。已證節(jié)明Zn可繡在DNA調(diào)的兩股間欠橋聯(lián)，在肌Zn(I霜I)存在傷時(shí)，即使鍵DNA熔燭化，兩股吩也不分開(kāi)沾。但Cu腳(II)班的存在則沾能引起D賀NA的兩當(dāng)股分離。現(xiàn)就一些寧比較重要也的過(guò)渡金汗屬元素的火生物學(xué)效伴應(yīng)分述如表下，內(nèi)容療主要涉及巡壽高等動(dòng)物礦。1鐵動(dòng)物體內(nèi)專(zhuān)的鐵大部榨分以與蛋叢白質(zhì)相結(jié)貴合的形式炭——血紅河蛋白、肌想紅蛋白、遵鐵蛋白以殊及轉(zhuǎn)鐵蛋區(qū)白等存在旬，以自由株金屬離子籌形式存在謀的量極少凡。另外尚這有不足1靜%的鐵冷以細(xì)胞色搏素為主的渠其他血紅顫素蛋白和肉黃素酶的丑形式存在惠。血液中的忍鐵主要以壇血紅蛋白扭的形式存復(fù)在于紅細(xì)字胞中，而逢在血漿中兇鐵則以轉(zhuǎn)洗鐵蛋白形吃式存在。促轉(zhuǎn)鐵蛋白改作為鐵的猴傳遞體循女環(huán)于血液葉中，在鐵魄的代謝中寺起重要作曲用。生物體摩內(nèi)的天羨然氧載鏟體具有效可逆載偷氧能力憲，能把芽從外界總吸入體嚼內(nèi)的氧禿氣運(yùn)送件到各種博組織，禽供細(xì)胞注內(nèi)進(jìn)行令維持生圾命所必負(fù)需的各犯種氧化慰作用。鐵的存在在是血紅蛋數(shù)白具有載幟氧功能的節(jié)主要原因岸。

血紅蛋白的中心是Fe2＋，六個(gè)配位原子依八面體排布，其中卟啉環(huán)中的四個(gè)氮原子沿赤道方向配位，而另一個(gè)分子的血紅蛋白質(zhì)肽鏈中的一個(gè)組氨酸氮原子和一個(gè)配位水分子中的氧原子則從軸向位置配位。血紅蛋白的結(jié)構(gòu)該配位H2O容易與O2發(fā)生可逆的交換反應(yīng)。血液中的血紅蛋白在肺部攝取O2，而將H2O替代下來(lái)，當(dāng)血液流動(dòng)時(shí)，結(jié)合了O2的血紅蛋白被輸送到身體的各個(gè)部位，在需氧的地方釋放出O2，又將H2O交換上去，從而起到輸送氧氣的作用。其他配位基團(tuán)(如CN－、CO)也可交換到H2O的位置，因?yàn)樗麄兊呐湮荒芰^O2強(qiáng)，不易為O2替代，故他們是劇毒的。

2鋅人體內(nèi)大保約共有1損8種含鋅最金屬酶和耐14種鋅晶激活酶。忘鋅酶涉及型到生命過(guò)磚程各個(gè)方薪面。例如碳酸酐酶是一種分子量高達(dá)30000的鋅酶，它具有一系列的生物功能，包括光合成、鈣化、維持血液pH值、離子輸送和CO2交換等。該酶是目前所知道的催化效率最高的酶之一。碳酸酐酶活性部位示意圖碳酸酐酶具有一系列的生物功能，包括光合成、鈣化、維持血液pH值、離子輸送和CO2交換等。例如，由該酶催化人體產(chǎn)生的CO2水合變?yōu)镠CO3－，HCO3－離子隨血液循環(huán)到達(dá)肺泡，又由碳酸酐酶催化它轉(zhuǎn)化為CO2并排出體外。在310K時(shí)，由碳酸酐酶催化的CO2的水合速率可達(dá)106mol－1·s－1(而通常情況下為7×l0－4mol－1·s－1)，因而該酶被認(rèn)為是目前所知道的催化效率最高的酶之一。其催化機(jī)制有人認(rèn)為是：另有一些含鋅酶則有助于控制從HCO3－形成CO2的速率以及消化蛋白質(zhì)。體內(nèi)促進(jìn)斧磷脂水解犁的磷酸酯俯酶的主要序活性成分豈也是鋅。鋅也是合魚(yú)成DNA秋、RNA夸和蛋白質(zhì)丙所必需的楊，缺乏鋅衫的大白鼠格DNA、虛RNA和謀蛋白質(zhì)的串合成量降舉低。此外趣，DNA盆合成時(shí)的洗基因活化公過(guò)程也需憐要鋅。實(shí)情驗(yàn)還證明沖，鋅在加虧速傷口愈沃合、視網(wǎng)真膜定位、淋視覺(jué)反應(yīng)歷中起著重腫要作用。羧肽酶是梁體內(nèi)重要告的肽水解稻酶，是一睡種典型的逝鋅酶。它瀉對(duì)體內(nèi)蛋覺(jué)白質(zhì)的水散解具有重腫要作用。手缺乏鋅時(shí)鑰該酶活性囑降低，但之補(bǔ)充鋅后會(huì)活性又可討恢復(fù)。體硬內(nèi)許多脫邪氫酶，如售乳酸脫氫沫酶、蘋(píng)果狂酸脫氫酶矩等都是鋅潔酶。3銅體內(nèi)大約鴉有12種刪含銅酶。蠻這些含銅冒酶具有從牙鐵的利用拼到皮膚的調(diào)著色等多笨種生物學(xué)羅效應(yīng)。紅血球中序的銅60謝%以上躁以血球銅徐蛋白的形教式存在，習(xí)血球銅蛋猜白也被稱(chēng)啟為為超氧陽(yáng)化物歧化縣酶(SO落D)。該月酶分子中冷含有兩個(gè)晶銅離子和訂兩個(gè)鋅離川子，銅離宿子是催化困中心，鋅僻離子只起貝次要的結(jié)噸構(gòu)作用。休SOD有辟防御氧陰先離子自由熔基的毒性績(jī)、抗輻射姻損傷、預(yù)高防衰老以逆及防止腫允瘤和炎癥柴等重要作允用。血漿中頃的銅，降大多以鵝血漿銅良藍(lán)蛋白貿(mào)的形式漲存在，綁血漿銅貸藍(lán)蛋白休是分子揚(yáng)量約為桌16萬(wàn)哨的α2-球蛋白池。它是一朽種與鐵代姐謝過(guò)程有雞關(guān)的氧化潛酶。在軟體動(dòng)班物和甲殼綿類(lèi)動(dòng)物的罪血液中，慚存在含銅悟的呼吸色兆素蛋白—遇—血藍(lán)蛋縱白。血藍(lán)側(cè)蛋白和脊闊椎動(dòng)物的勉血紅蛋白賴(lài)一樣與分額子氧相結(jié)幫合，發(fā)揮胖氧載體的柜作用。銅缺乏勤時(shí)，新件生兒會(huì)級(jí)表現(xiàn)出眠運(yùn)動(dòng)失淡調(diào)癥狀蕉，毛發(fā)啄色素也粒會(huì)缺乏棕，羊毛域的角化肺和骨的軟形成也幟會(huì)受到剖影響。4鉬鉬在動(dòng)奧物生長(zhǎng)慘中的必騰需性是積在19斥53年艇被證明歷的。實(shí)筋驗(yàn)發(fā)現(xiàn)草黃素酶銀(黃嘌健呤氧化帥酶)是嚷含鉬的打金屬酶僑，其活洲性受鉬廉支配。屠此外，斬生物體樹(shù)內(nèi)的醛站氧化酶蹈、硝酸虧鹽還原杰酶、亞恢硫酸氧曲化酶、讓固氮酶煮等都是燈含鉬的肺金屬酶款。固氮酶是由鐵蛋白和鉬鐵蛋白構(gòu)成的。在這些蛋白中,Fe、S、Mo都是功能元素。通過(guò)模型化合物的研究發(fā)現(xiàn)：Fe、Mo蛋白的結(jié)構(gòu)是由組成為MFe3S3的兩個(gè)開(kāi)口“網(wǎng)斗”口對(duì)口地被三個(gè)S原子相橋聯(lián)。圖中上半部口朝下的那個(gè)MFe3S3的M為Fe原子，而下半部口朝上的固氮酶那個(gè)MFe3S3的M則為Mo原子。結(jié)構(gòu)中存在一個(gè)由6個(gè)配位不飽和的Fe原子組成的三棱柱體，Rees等認(rèn)為N2分子是在三棱柱體空腔中與Fe原子形成六聯(lián)N2橋物種而活化并被還原的。圖中的Y在最先的報(bào)道中是個(gè)未知配位體,現(xiàn)在則認(rèn)為也是S原子。5鈷鈷是一種雙人體必需滅微量元素鍬。鈷的生它物學(xué)效應(yīng)卡主要是它盤(pán)在B12系列輔磨酶中的旬作用。偽維生素發(fā)B12是重要的北含鈷生物勿配位化合扣物，又稱(chēng)帽為氰鈷氨請(qǐng)酸，Co3＋處于咕啉客環(huán)的中心軌位置。維否生素B12在生物體望內(nèi)的功能色實(shí)際上是胖通過(guò)輔酶裙B12參與碳革的代謝熔作用，稍促進(jìn)核題酸和蛋威白質(zhì)合孔成、葉請(qǐng)酸儲(chǔ)存霧、硫醇?；罨?、電骨磷酯掛形成，紐奉促進(jìn)紅崇細(xì)胞發(fā)殲育與成明熟。因間此，維砌生素B12能有效僑地治療德惡性貧體血。動(dòng)物和禾人體所采需維生采素B12，一部分住從食物中薦攝取，一叢部分由腸勻道中的細(xì)蜻菌合成。B12的結(jié)構(gòu)夕見(jiàn)左圖薯所示。歪中心離肝子Co3＋處在一產(chǎn)個(gè)咕啉雕環(huán)的中變心位置乒。八面輔體形排惕布的六護(hù)個(gè)配位寸原子中澡有四個(gè)蹲為環(huán)上難的氮原埋子，一浩個(gè)是側(cè)懇鏈上的理氮原子因，最后走一個(gè)為訓(xùn)活性基叛團(tuán)R，在正常撓情況下，R為CN、OH或有機(jī)蕉基團(tuán)。維生素B12的結(jié)構(gòu)咕啉環(huán)卟啉環(huán)咕啉環(huán)和卟啉環(huán)的結(jié)構(gòu)咕啉環(huán)與血紅蛋白中的卟啉環(huán)有一些類(lèi)似(見(jiàn)上圖)。不過(guò)，咕啉環(huán)不飽和度低，往往不在一個(gè)平面上；同時(shí)咕啉環(huán)不是一個(gè)大共軛體系。因此，咕啉環(huán)剛性小，容易發(fā)生構(gòu)像的變化。由此可見(jiàn)，咕啉類(lèi)化合物與卟啉類(lèi)化合物作為兩類(lèi)生物配體，其性質(zhì)是不同的。

鈷離子爛也是某晴些酶必真需的輔醫(yī)因子，販但只發(fā)示現(xiàn)其中到的甘氨零酰甘氨鎮(zhèn)酸二肽搏酶存在稠于動(dòng)物暈體內(nèi)。6釩、似鉻、錳、銀鎳已經(jīng)證明胃這幾種元折素是生命打必須微量草元素，但陡它們?cè)谌思S體內(nèi)的濃屢度很小，院其作用機(jī)輪理尚不十策分明確。仍況且，一種旦它們?cè)诙潴w內(nèi)的濃級(jí)度超過(guò)一雜定界限，野又將成為瓶致畸和致賤癌物質(zhì)。15.4驕.4稀服土元素的鞏生物學(xué)效蛋應(yīng)稀土離子暈與不同的貝生物分子畜都有一定縣的親合力尖，對(duì)許多愧體內(nèi)酶具味有抑制或綢激活作用意．以稀土逃離子為中休心的許多骨配合物具潛有各式各厚樣的藥用衡活性，其呈藥用價(jià)值喉包括以下螺幾個(gè)方面橡：1抗芒凝血作常用；2抗匆炎、殺池菌和抑駝菌作用蠻；3降血宋糖，抗癌倦，抗動(dòng)脈貓粥樣硬化難等。此外，茫稀土元晉素還可絡(luò)以促進(jìn)控植物的繁生長(zhǎng)發(fā)傳育，可挖做微肥養(yǎng)使用。但是，人播們對(duì)稀土衣元素在生影物體內(nèi)的肆作用機(jī)理鄙、積累、濫代謝和遠(yuǎn)壘期毒性等削了解得不綿夠清楚，槽如果貿(mào)然頌大量使用泄，則可能構(gòu)產(chǎn)生急、際慢性中毒牽等嚴(yán)重后燦果。況且年，稀土的樸生物學(xué)作影用是復(fù)雜兼的，尚有笛許多問(wèn)題贈(zèng)需要探索上、解決。奇因而需要庫(kù)從細(xì)胞、欲分子水平務(wù)上加強(qiáng)對(duì)志稀土與人素體相互關(guān)雷系的研究顛。11.咽4.5重金屬始的毒性金屬的扔毒性與喘其所處路化學(xué)形外態(tài)關(guān)系皆十分密賠切，例震如，無(wú)午機(jī)金屬據(jù)鹽與有顆機(jī)態(tài)的同金屬化凡合物毒虜性差別腦很大。吧一般來(lái)波講，有阿機(jī)金屬愧化合物宗較之無(wú)鮮機(jī)鹽更進(jìn)易被機(jī)莫體吸收節(jié)，并且米在體內(nèi)生分布時(shí)鞏也比較頓容易通填過(guò)細(xì)胞語(yǔ)膜，通銳過(guò)血腦咐屏障進(jìn)能入腦部墊等，從碼這個(gè)方那面看有掠機(jī)形態(tài)暮應(yīng)比無(wú)受機(jī)形態(tài)從毒性大襖。但實(shí)炎際上情商況要復(fù)晨雜得多妄，無(wú)機(jī)冶鹽雖然胃透過(guò)膜陵比較困逝難，但材與核酸增、蛋白辜的結(jié)合朝能力比絹較強(qiáng)，淺因而細(xì)景胞毒性鑰往往也毫比較強(qiáng)菠。所以凡應(yīng)兩者奮兼顧才扶能討論饑或理解香毒性的蛾相對(duì)大耕小。1重金舟屬的毒性夏涉及的范軍圍很廣毒性大的畫(huà)金屬集中念在元素周婦期表的右淚下方，如訂鉛、汞、閉鉈、鎘等紐奉。慢性鉛中授毒會(huì)引起享兒童生長(zhǎng)辛、發(fā)育遲凱鈍，行為吩障礙，多席動(dòng)，智力待低下。鉛逐年蓄滿積，加速?lài)诹四X的衰填老和智力桶減退，老榜年期癡呆胞患者與慢民性鉛蓄積洞有關(guān)已得活到證實(shí)。由于鉛的盜污染無(wú)處峰不在，玩稠具、化妝禿品、餐具芬、顏料等骨都是鉛的辣污染源，增因而應(yīng)十受分重視對(duì)姜鉛污染的普防治。汞也是晨一種很轉(zhuǎn)危險(xiǎn)的傾有毒重糾金屬元斥素。在切自然界財(cái)，汞的鍵污染源兇相當(dāng)多黨。日本戰(zhàn)夕后暴發(fā)杰的水俁延病就是演由于慢爽性汞中活毒引起秀的。水生俁病的像原因是芒以無(wú)機(jī)凍汞為催次化劑的梨乙醛制唉造廠排蘋(píng)含甲基哭汞(C利H3)2Hg的開(kāi)廢水，哥流入水跑俁海域粗并在那擠里的魚(yú)佳類(lèi)中蓄陵積，以體這種魚(yú)影為食的巧當(dāng)?shù)鼐诱堂窬桶l(fā)狡生了水雄俁病。2致癌姑性和致畸姥性有些重金賞屬具有致遙癌性和致艇畸性，這嶄些金屬主性要