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鎂為何被稱為生物催化劑？

患者：男，21歲

病情描述:
人活著，全靠體內(nèi)復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)維持著生命活動，那為何鎂被稱為生物催化劑呢？
共1個回答
朱明煒 主任醫(yī)師 去掛號
北京醫(yī)院 三甲 營養(yǎng)科

鎂被稱為生物催化劑，主要因其在人體內(nèi)參與超過300種酶促反應(yīng)，直接調(diào)控能量代謝、蛋白質(zhì)合成、DNA修復(fù)等關(guān)鍵生理過程。

1、酶活性激活

鎂離子作為多種酶的輔助因子，能夠穩(wěn)定酶分子結(jié)構(gòu)并激活其催化功能。例如在ATP代謝中，鎂與ATP結(jié)合形成Mg-ATP復(fù)合物，幫助轉(zhuǎn)移高能磷酸鍵。三磷酸腺苷酶、己糖激酶等關(guān)鍵能量代謝酶均依賴鎂離子維持活性，缺乏時(shí)可導(dǎo)致細(xì)胞能量供應(yīng)障礙。

2、核酸穩(wěn)定作用

鎂通過中和DNA/RNA磷酸骨架的負(fù)電荷，維持核酸二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。DNA聚合酶、RNA聚合酶等復(fù)制轉(zhuǎn)錄相關(guān)酶系需鎂離子參與才能正確識別模板，鎂缺乏可能引發(fā)基因表達(dá)異?；蛉旧w損傷。

3、信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)

鎂離子通過調(diào)控鈣通道、蛋白激酶等信號分子影響細(xì)胞通訊。在神經(jīng)肌肉接頭處，鎂能競爭性抑制鈣離子內(nèi)流，調(diào)節(jié)乙酰膽堿釋放。G蛋白偶聯(lián)受體信號通路中，鎂作為第二信使的調(diào)節(jié)元件參與多種激素的作用過程。

4、抗氧化防御

鎂是超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶的必需組分，通過清除自由基保護(hù)細(xì)胞膜和線粒體。鎂缺乏時(shí)氧化應(yīng)激水平升高，與動脈硬化、神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。

5、離子平衡樞紐

鎂與鈣、鉀、鈉等形成動態(tài)離子平衡網(wǎng)絡(luò)，維持細(xì)胞膜電位和滲透壓。在心肌細(xì)胞中，鎂通過調(diào)節(jié)鈉鉀泵活性影響心律，低鎂血癥常誘發(fā)心律失常。腎臟遠(yuǎn)曲小管的鎂重吸收機(jī)制對整體電解質(zhì)平衡具有核心調(diào)控作用。

日常可通過攝入綠葉蔬菜、堅(jiān)果、全谷物等富鎂食物維持生理需求，成人每日建議攝入量約300-400毫克。長期腹瀉、酗酒或使用利尿劑人群需警惕鎂缺乏，出現(xiàn)肌肉震顫、心律失常等癥狀時(shí)應(yīng)及時(shí)檢測血鎂水平。烹飪時(shí)避免過度加工食材以減少鎂流失，同時(shí)注意維生素D和鈣的協(xié)同補(bǔ)充以提升鎂的生物利用率。

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