【磷】生本能与死本能的载体

磷的命名phosphorus,原意为“光的载体“。1669年在德国汉堡圣米迦勒教堂的地下室里,炼金术士Henning Brand 从尿液中获取到了一种发着冷光的白蜡,能在水中燃烧,他为它起名叫phos-phorus-冷火。

【磷的生理作用】

  • 磷在体内的生理功能主要是:

①构成细胞DNA维护细胞膜完整发挥细胞机能、

②参与糖、脂、蛋白质代谢、

③储存和转运细胞能量、

④调节体液酸碱平衡、

⑤ 参与骨骼与牙齿的组成、

⑥生成辅酶

  • 磷的器官机能:①刺激心脏有规律跳动,②维持肾脏正常机能,③传导神经兴奋。
  • 缺少磷时,烟酸不能被吸收;
  • 磷的正常机能运转,需要维生素D和钙为同在前置。

 

【临床意义】

血液中的磷以无机磷和有机磷两种形式存在,两者比率约为2:1。正常成人血浆中无机磷含量为0、96-1.44mmol/L(3.0-4.5mg/dL),儿童为1.28-2.24mmol/L(4.0-7.0mg/dL)。

  • 血清无机磷增高主要见于:

①甲状旁腺功能减退症,肾小管重吸收增强,

②慢性肾炎晚期、肾功能不全或肾功能衰竭时,

③维生素D过多,肠道钙磷吸收增加

④多发性骨髓瘤、骨质疏松、骨转移癌、变形性骨炎及骨折愈合期。

⑤横纹肌溶解,酸中毒

  • 血清无机磷降低主要见于:

①甲状旁腺功能亢进症,肾小管重吸收受抑,并且尿磷增加,

②肾小管变性病变时,重吸收受阻抑,

③胰岛素过多导致的糖利用增加,大量无机磷酸盐参加磷酸化作用,

④佝偻病或软骨病伴有继发性甲状旁腺增生,尿磷排泄增多。

  • 药理影响因素

 ① 溶血会使磷检验结果偏高。

 ② 使用四环素、甲氧西林、雄激素、合成类固醇、维生素D等药物可引起磷增高。

 ③ 吩噻嗪、甘露醇、口服避孕药可使磷结果降低。

 

【人体磷缺乏】

  • 营养性磷易缺乏人群:

1 早产儿与单一牛奶喂食婴儿

2 静脉营养未补磷病人

3 过量摄入抗酸化学物病人,如铝、钙、镁制剂等,影响磷的吸收。

4 素食者,单纯食用产自缺磷土壤的高纤维膳食。谷类种子主要是植酸形式磷,利用率低,在无酵母下。

5 甲状腺功能亢进的人需要补充磷脂。

  • 磷缺乏症状包括:

1 低磷血症与贫血,引起红细胞、白细胞、血小板异常

2 牙齿和骨发育不正常,骨痛、佝偻病和骨软化

3 厌食、肌肉虚弱无力

4 对传染病的易感性增加、

5 感觉异常、共济失调、精神错乱

  • 人体对磷的需求

1 食物中含磷普遍而丰富,缺磷极其少见,过去认为人们一般不会因为膳食原因引起营养性磷缺乏,所以很少研究磷的定量测定,  主要考虑钙磷比值。而现在的营养观点则认为,血中无机磷的水平是确定人体磷需要量的重要指标。

2 中国营养学会推荐磷摄取儿童需求量参考:半岁以前婴儿150毫/天。半岁后婴儿300毫克/天。1岁+儿童磷适宜摄人量为 450毫克/天,4岁+儿童 500毫克/天,7岁+儿童 700毫克/天。11岁+青少年磷适宜摄入量均订为1000毫克/天。

3 成年人需求量:成人磷适宜摄人量为700毫克/天。

 

【人体磷过量】

  • 磷和钙协同平衡作用,人体磷钙共存有一定适宜比例。这个比例约是1:2,在血液中是1:2.5 ,磷过多会导致钙流失,引起低血钙症。并由低血钙继发精神症状。
  • 临床使用过量磷制剂会引起高磷血症,表现为影响钙吸收、利用,对骨骼产生不良作用,但体内足量的钙,可有效防止高磷的不利影响。
  • 中国营养学会提出磷的可耐受最高摄人量(UL)为:儿童、孕妇,3000毫克/天; 青少年、成年、老年、乳母,3500毫克/天。
  • 高甘油三酯血症可能引起假性高磷血症。

 

【磷的化学特性】

  • 磷的命名phosphorus,原意为“光的载体“。
    磷物质种类很多,主要以磷酸盐形式存在于自然界中,有白、黄、红、黑、紫等不同结构形态。其中白磷的燃点低,极易引燃其他物质,所以白磷引发的火灾往往很难扑灭。黄磷有剧毒,只需0.1g即可致人死亡,磷蒸气在空气中最大允许浓度为0.003mg/m³。红磷多作为阻燃剂,并用来制造农药。黑鳞可以传导电流,能够制作成半导体材料。
  • 构成人体DNA核酸骨架的磷酸二酯键具有非常特殊的结构—“生命本能的载体”
    它在生理pH值条件下带有负电荷,由于同种电荷之间的相互排斥,溶液中带负电的亲核基团(Nu)难以进攻磷酯键,从而大大提高了结构的稳定性。而在适当条件下,带正电的金属离子或多胺化合物可以中和负电,这时亲核试剂就能够打开磷酯键,完成生命构成的化学反应。核酸这类复杂的生物大分子,得益于磷酸二酯键的支撑,能够在亿万年中稳定又不失活力地作为遗传信息的载体,可谓大自然在生命深处留下的鬼斧神工。

  • 磷不仅可以明火执仗地“杀人“,还可以悄无声息地“灭口”。—“死亡本能的载体”
    1935年,德国化学家施拉德(Gerhard Schrader)发现了一种速效有机磷杀虫剂——塔崩(Tabun)。塔崩是清澈无色的液体,还有着淡淡的水果香气,但仅仅吸入了很少量样品,施拉德和助手就成为了有机磷毒剂的首批受害者。他们出现了瞳孔收缩、呼吸困难及晕厥症状,三周后才逐渐康复。人们由此意识到塔崩的巨大毒性,并开启了有机磷神经毒剂这一潘多拉魔盒。

 

磷作为生命起源,却也许会有短缺风险。地球上磷矿石的商业储量可能在百年后消耗殆尽。天文学家则发现,太空中磷的含量远低于我们的想象,像地球这样富含磷元素的星球在银河系实属凤毛麟角。“生存本来就是一种幸运。—-三体“

 

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撰文 | 不白行书


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