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1、钙磷代谢钙磷代谢刘新文北京大学医学部生物化学与分子生物学系刘新文，钙磷代谢一、钙、磷在体内的分布与存在形式2、血钙与血磷的关系：CaP=3540 手足搐搦症的原因：血液中游离钙的浓度下降二、钙磷在体内的代谢转变 三、激素对钙磷代谢的调节u主要调节激素：1,25-二羟维生素D3、甲状 旁腺素（PTH）、降钙素（CT）。1、钙、磷的主要存在形式：磷酸钙和羟磷灰石刘新文，钙磷代谢1、活性维生素D3（1,25-二羟维生素D3）（1）活性维生素D3合成的关键酶：1-羟化酶（2）分泌细胞：肠、肝（4）生理作用：升高血钙、升高血磷2、甲状旁腺素（PTH） （1）分泌细胞：甲状旁腺（3）生理功能：升高血钙、降
2、低血磷（2）主要靶细胞：骨、肾 既是维生素，又是激素（3）主要靶细胞：骨、小肠、肾刘新文，钙磷代谢钙磷的分布1、成人： Ca2+（1000g） P（600g） 骨 98 % 85 % 骨胳肌 0.3 % 6 %其它组织 0.7 % 8 %体液 1 % 1 2、细胞内：Ca2+：少，相当于细胞外的11%P：多，磷酸酯，核酸等第一节第一节 钙磷的含量、分布及生理功能钙磷的含量、分布及生理功能刘新文，钙磷代谢骨钙 （不溶）体液钙 （可溶）胞内钙：线粒体、内质网羟磷灰石结晶：3Ca3(PO4)2Ca(OH)2 无定形磷酸钙沉淀：CaHPO42H2O；Ca3(PO4)23H2O 不扩散钙：与蛋白质结合
3、可扩散钙 游离钙 难解离化合物：乳酸钙、柠檬酸钙体内钙的存在状态体内钙的存在状态刘新文，钙磷代谢离子钙与结合钙离子钙与结合钙的动态平衡的动态平衡HCO3- Ca2+血浆蛋白质 结合钙 H+uu酸中毒酸中毒uu碱中毒碱中毒uupH pH CaCa2+2+ uu pH pH CaCa2+2+ 抽搐抽搐pH 6.8：54.3%游离 pH 7.8：37.5%游离血 钙 （911mg/dl）游离钙：占1/2，血钙的功能状态清蛋白结合钙：约占1/2难解离钙盐：少量离子钙离子钙-血钙中直接发挥生理功能的钙血钙中直接发挥生理功能的钙刘新文，钙磷代谢骨磷 （不溶）胞内磷：磷酸盐、有机磷酸酯羟磷灰石结晶：3Ca3
4、(PO4)2 Ca(OH)2 无定形磷酸钙沉淀：CaHPO42H2O；Ca3(PO4)23H2O 体液磷：磷酸盐、有机磷酸酯体内磷的存在状态体内磷的存在状态血磷血磷: :血浆中的无机磷；血浆中的无机磷；3.43.44.0mg/dl4.0mg/dl钙与磷的关系2、血钙与血磷的关系：【Ca2+】【P】35401、磷酸钙盐类：磷酸钙、羟磷灰石等刘新文，钙磷代谢钙磷的生理功能钙磷的生理功能骨骨 骼骼uu骨细胞骨细胞uu骨基质骨基质uu骨盐骨盐l l骨细胞骨细胞/ /成骨细胞成骨细胞/ /破骨细胞破骨细胞l l胶原蛋白胶原蛋白/ /蛋白多糖蛋白多糖/ /脂类脂类l l磷酸钙磷酸钙/ /碳酸钙碳酸钙/ /
5、柠檬酸钙等柠檬酸钙等l l微量钾微量钾/ /氟化物氟化物一、钙的生理功能1形成骨盐参与骨架组成刘新文，钙磷代谢vv骨盐骨盐 ( (骨基质骨基质) )vv骨晶骨晶 ( (骨基质胶原纤维骨基质胶原纤维) )vv牙齿中的骨盐牙齿中的骨盐l l磷酸钙盐磷酸钙盐-无定形无定形(CaHPO(CaHPO4 4) )l l羟磷灰石羟磷灰石-柱状柱状/ /针状针状 CaCa1010(PO(PO4 4) )6 6(OH)(OH)2 2 l l羟磷灰石羟磷灰石结晶结晶l l钙、磷的储存库钙、磷的储存库l l维持钙、磷的浓度维持钙、磷的浓度l lCaCa1010(PO(PO4 4) )6 6(F)(F)2 2 l l
6、硬度增加硬度增加, ,溶解度降低溶解度降低l l适量适量-预防齿预防齿l l过量过量-斑釉斑釉, ,中毒中毒刘新文，钙磷代谢NaNa+ +Ca+Ca2+2+OH+OH- - 心肌兴奋性心肌兴奋性= =K K+ +Mg+Mg2+2+H+H+ + (1)Ca(1)Ca2+2+:有利心肌收缩有利心肌收缩和和KK+ + 相拮抗相拮抗NaNa+ + K+ K+ + 肌肉兴奋性肌肉兴奋性= =CaCa2+2+Mg+Mg2+2+H+H+ + (2)Ca(2)Ca2+2+:参与肌肉收缩参与肌肉收缩降低神经肌肉的兴奋性降低神经肌肉的兴奋性降低降低: :抽搐抽搐2血浆Ca2+的生理功能刘新文，钙磷代谢（3）第二信
7、使作用：CaM可调节酶活性、细胞分 泌、递质合成、微管聚合、有丝分裂、肌肉收缩 （4）其它：突触传递、血液凝固、细胞粘连、 降低毛细血管和细胞膜的通透性二、磷的生理功能1、成骨作用与破骨作用2、核酸、磷脂、高能磷酸化合物的组分3、其它：调节酶活性，参与中间代谢，构成体 内缓冲体系刘新文，钙磷代谢钙磷的代谢转变血钙与血磷组织细胞肾肠食物钙磷骨钙骨磷粪钙尿磷溶解沉积排出利用排泄重吸收吸收排出第二节 钙、磷代谢转变刘新文，钙磷代谢l l4040l l成骨成骨) ) (+)(+)肾远曲小管及集合管合成钙肾远曲小管及集合管合成钙 结合蛋白，促进钙的重吸收结合蛋白，促进钙的重吸收 升高血钙与血磷升高血钙与
8、血磷1,25-(OH)2-D3 的生理作用刘新文，钙磷代谢二、甲状旁腺素的调节作用 1合成场所：甲状旁腺主细胞刘新文，钙磷代谢前甲状旁腺素原前甲状旁腺素原 115115肽肽甲状旁腺素原甲状旁腺素原 9090肽肽甲状旁腺素甲状旁腺素 8484肽肽粗面内质网粗面内质网高尔基体高尔基体N-N-末端信号肽末端信号肽2525肽肽2 2合成过程：合成过程：3. 3. 分泌的调节：分泌的调节： 血血CaCa2+2+和和PTH PTH 成反比成反比1,25-(OH)1,25-(OH)2 2D D3 3 (-)PTH (-)PTH（通过血钙）（通过血钙） 降钙素降钙素 (+)PTH (+)PTH 刘新文，钙磷代
9、谢刘新文，钙磷代谢3、PTH的生理功能 对肾的作用对肾的作用 对骨的作用对骨的作用 对小肠的作用对小肠的作用 总效应总效应 (+)(+)肾远曲小管对钙的重吸肾远曲小管对钙的重吸 收，收，血血CaCa2+2+升高升高 (-)(-)肾近曲小管对磷的重吸肾近曲小管对磷的重吸 收，收，血血P P降低降低 (+)(+)骨盐溶解（溶骨作用）骨盐溶解（溶骨作用） 通过通过1,25-(OH)1,25-(OH)2 2VitDVitD3 3 ，(+)(+)钙磷的吸收钙磷的吸收 升高血升高血CaCa2+2+；降低血；降低血P P刘新文，钙磷代谢刘新文，钙磷代谢三、降钙素（三、降钙素（calcitomin,CTcal
10、citomin,CT）的作用）的作用1 1、分泌细胞：甲状腺、分泌细胞：甲状腺C C细胞细胞2 2、化学本质：、化学本质：3232肽肽3 3、分泌的调节：血、分泌的调节：血CaCa2+2+和和CTCT成正比成正比vv对骨的作用对骨的作用vv对肾的作用对肾的作用vv对小肠的作用对小肠的作用vv总效应总效应l l(+)(+)骨盐沉积骨盐沉积l l(-)(-)肾近曲小管对磷肾近曲小管对磷, ,远曲小远曲小 管对钙的重吸收管对钙的重吸收l l(-)(-)对钙的吸收对钙的吸收l l降低血降低血CaCa2+ 2+ 、血磷、血磷4、生理功能刘新文，钙磷代谢刘新文，钙磷代谢钙代谢调节激素的协同作用刘新文，钙磷
11、代谢钙磷代谢紊乱一、生理需要量钙需要量：成人每天需600mg，青春期儿童每天需钙约1000mg，孕妇及乳母需钙1500 2000mg/d。磷的需要量为12mg/kg/d当膳食中钙磷比在21.2时最宜于钙、磷的吸收 刘新文，钙磷代谢二、低血钙1、产生原因：血浆蛋白质含量减少，可使蛋白结合钙减少；甲状旁腺功能减退，PTH分泌下降；维生素D3缺乏 2、临床症状：除精神症状外，常发生手足搐搦 刘新文，钙磷代谢三、佝偻病与软骨症1、产生原因：维生素D3缺乏 2、临床症状：佝偻病发生于生长发育中的儿童； 软骨病则多发生于成年人。 四、高血钙1、产生原因：甲状旁腺功能亢进及维生素D中毒2、临床症状：神经肌肉
12、兴奋性减弱，嗜睡，肌 张力减弱等，严重时有精神障碍，出现幻觉，甚至 昏迷。高血钙还可引起钙盐的异位沉着，如形成尿 路结石等。 刘新文，钙磷代谢五、泌尿系统结石 1、产生原因：高血钙、高尿钙 2、临床症状：草酸钙和磷酸钙沉积，形成肾 结石和膀胱结石。 六、低磷酸盐血症 1、产生原因：使用过量A1(OH)2或CaCO3，与磷 酸形成不溶性沉淀，从而降低血磷。代谢性酸中 毒可导致磷从尿中丢失过多 2、临床症状：最初症状是肌肉无力，最终可 发展为佝偻病。 刘新文，钙磷代谢3、降钙素 (1)分泌细胞：甲状腺C细胞 (3)生理功能：降低血钙、降低血磷(2)主要靶细胞：骨、肾四、钙磷代谢紊乱刘新文，钙磷代谢重要内容：1、钙、磷的主要存在形式2、血钙与血磷的关系3、激素对钙磷代谢的调节
