鈣和鎂也是人體組織必需的而且量比較大的金屬元素。盡管我們很容易從大多數(shù)食物中得到足夠多的鈣,可是缺鈣的病癥仍然不是少見的,因為吃進(jìn)去的鈣要通過重重關(guān)口才能被人體吸收。一個主要的關(guān)口是食物中許多陰離子會使鈣離子沉淀,而不能被人體吸收。例如磷酸根離子容易與鈣離子形成不溶性的磷酸鈣,只有磷酸二氫鈣[Ca(HPO)]的溶解度比較大,但很可惜這種鹽只有在胃處于酸性條件下才穩(wěn)定,于是人體吸收磷酸二氫鈣又遇到了難關(guān)。
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?當(dāng)食物在胃里與胃酸一起攪拌、混勻后來到能吸收鈣的十二指腸時,又會很快被堿性的膽質(zhì)中和,這時鈣又被沉淀下來而不被吸收。高蛋白的食物中含磷酸鹽較多,而磷酸鹽越多,越容易使鈣離子沉淀而不能被吸收。
?人體所含的大部分鈣都在細(xì)胞外面,所以鈣主要是在骨骼和牙齒這些硬組織里,只有一部分鈣留在血漿中,這是人體的鈣的倉庫,數(shù)量雖然不多,但很重要。
??血漿里雖然存在著磷酸根離子和碳酸根離子,可是鈣離子不會和它們形成沉淀,這是因為鈣離子早已和血漿里的一些蛋白質(zhì)和其他配體形成了絡(luò)合物,是很穩(wěn)定的。我們從食物里吸收的鈣暫時先貯存在血漿里,作為鈣的轉(zhuǎn)運站,然后在需要時再慢慢地沉積在骨骼里。
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血漿里的鈣在血液的凝固過程中也起著微妙的作用。
??血液在血管里是不會凝固的,但流出來以后就會凝固了。它的原因在于,鈣在把凝血酶原轉(zhuǎn)變成凝血酶時有一定的作用,而凝血酶對于血液凝固是舉足輕重的。
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血漿里的鈣的運送和傳輸是由維生素D和副腎上腺素來控制的,由它們來開關(guān)吸收鈣的“大門”,鈣不夠時,打開“大門”放鈣進(jìn)來,達(dá)到一定濃度后,就把“門”關(guān)死。
??下一步是血漿里的鈣離子和蛋白質(zhì)結(jié)合,運送到人體各處去形成骨骼、牙齒等硬組織。
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骨骼的形成過程是這樣的:先用膠原蛋白搭成三維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架,然后是將磷灰石沉積在網(wǎng)架之中。就好像在鋼筋中灌入水泥一樣,組成了骨骼和牙齒的主要成分。
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血液中的鈣離子過高也是一種病,稱為高血鈣病。得了這種病,容易發(fā)生尿道結(jié)石,以及全身性骨骼變粗和軟骨鈣化。血漿里鈣的濃度太高,有時還會使心臟在收縮期突然停止跳動。
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細(xì)胞內(nèi)的鈣離子大部分是與蛋白質(zhì)和核酸結(jié)合的,存在于細(xì)胞膜上,細(xì)胞內(nèi)真正自由的鈣離子是很少的,這也是細(xì)胞代謝過程的需要。
??由于細(xì)胞里面有許多酶必須有鎂離子存在才能保持活性,鈣離子多了,這些酶的活性受到影響。所以,為了維持正常的新陳代謝,細(xì)胞里鈣的濃度必須較低。另外,肌肉受到刺激時之所以會收縮,是因為當(dāng)刺激信號傳來時,肌肉細(xì)胞里的鈣離子濃度突然上升所引起的,只有原來的鈣離子濃度比較低時,才能突然上升,使肌肉具有收縮功能。
??人類的生存與肌肉收縮有著千絲萬縷的關(guān)系,衣、食、住、行中的食和行都需要通過肌肉收縮來實現(xiàn),呼吸、消化、運動以及說話等等也與肌肉收縮有關(guān),可見,鈣離子對生命活動有多么重要。
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鎂離子之所以重要,恐怕要算它與酶的關(guān)系了。
??鎂離子是許多酶的激活劑,沒有鎂,這些酶將失去生命力。