锌

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锌的特性

铜 - 锌 - 镓   锌 镉   元素周期表
总体特性
名称, 符号, 序号	锌、Zn、30
系列	过渡金属
族, 周期, 元素分区	12族, 4, d
密度、硬度	7140 kg/m3、2.5
颜色和外表	带蓝的浅灰色
地壳含量	无数据
原子属性
原子量	65.409 原子量单位
原子半径（计算值）	135（142）pm
共价半径	131 pm
范德华半径	139 pm
价电子排布	[氩]3d104s2
电子在每能级的排布	2，8，18，2
氧化价（氧化物）	2（两性的）
晶体结构	六方密排晶格
物理属性
物质状态	固态
熔点	692.68 K（419.53 °C）
沸点	1180 K（907 °C）
摩尔体积	9.16×10-6m3/mol
汽化热	115.3 kJ/mol
熔化热	7.322 kJ/mol
蒸气压	192.2 帕（692.73K）
声速	3700 m/s（293.15K）
其他性质
电负性	1.65（鲍林标度）
比热	390 J/(kg·K)
电导率	16.6×106/(米欧姆)
热导率	116 W/(m·K)
第一电离能	906.4 kJ/mol
第二电离能	1733.3 kJ/mol
第三电离能	3833 kJ/mol
第四电离能	5731 kJ/mol
最稳定的同位素
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量 MeV 衰变产物 64Zn 48.6 % 稳定 65Zn 人造 244.26天 电子捕获 1.352 65Cu 66Zn 27.9 % 稳定 67Zn 4.1 % 稳定 68Zn 18.8 % 稳定 72Zn 人造 46.5小时 β衰变 0.458 72Ga
在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准气温和气压

锌是一种化学元素，它的化学符号是Zn，它的原子序数是30，是一种浅灰色的过渡金属。

锌（Zinc）是第四"常见"的金属，仅次於铁、铝及铜，不過地殼含量最豐富的元素前幾名分別是氧、矽、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂。外觀呈現銀白色，在現代的工業之中，對於電池的製造上有不可抹滅的地位，為一相當重要的金屬。

[编辑] 對人體的影響

[编辑] 人體含量和分布

人體含鋅的總量約佔體重的0.003%，相當於成人體內約有2公克鋅。90%的鋅都存在肌肉與骨骼中，其餘10%在血中扮演舉足輕重的角色。

[编辑] 建議攝取量與食物來源

含鋅豐富的食物包括肉類、肝、海鮮、啤酒、南瓜子、栗子、蛋、乳品、芝麻、芥末等。

[编辑] 生理功能

1. 維持免疫功能:人體鋅不足會出現淋巴球數量低落、血中免疫球蛋白降低、自然殺手功能減弱、皮膚免疫測試反應降低等狀況，臨床的結果就是肺炎、念珠球菌感染，甚至傷風感冒。
2. 生長與發育：促進生長、性器官的發育、傷口癒合，參與皮膚、毛髮、指甲，以及口腔黏膜等多處位置的修補作用。
3. 調結基因表現:許多蛋白質轉錄因子(transcription factors的分子中含有鋅指結構( zinc fingers)，負責與DNA結合，而改變基因的表現功能，是很重要的調控機制。
4. 酵素組成分：已知的含鋅酵素超過300多種，鋅位於催化中心，或穩定酶蛋白質的立體結構，失去鋅會使酵素失去活性。
5. 維持味覺功能與促進食欲。
6. 促進胰島素分泌

[编辑] 吸收與排泄

鋅的最佳吸收部位是十二指腸。基本排泄途徑是經消化道由糞便排出。腎臟具有調節功能，會將鋅離子進行再吸收。

[编辑] 鋅的吸收通道

[编辑] hZTL1/ZnT5的結構、活性

SLC30A5可分成兩個部分，較低分子量的hZTL1，以及重量較大的ZnT5。(ZnT-like transporter 1)

hZTL1在人體組織中較為含量較多，轉譯出的蛋白質有523個胺基酸，和老鼠的ZnT1有34%是相同的。 以拓樸學來預測其結構，在其序列上的N端到C端有十二個跨膜結構區。在C端的myc轉譯出的蛋白質可標定在極化的Caco-2(結腸上皮細胞)上，會回到原先的皮膜表層。

利用Xenopus laevis的卵母細胞進行表現實驗時，hZTL1會調節Zn的吸收，而hZTL1調控對Zn的吸收在pH 5.5不如pH 7.6.時來得好。

早期的資料顯示DMT1在Zn吸收中扮演重要的腳色，可是這些資訊已在將Caco-2上的DMT1消去之後，卻不影響Zn吸收的實驗中得到充分的反例，Zn不會跟Fe競爭DMT1，並且其活性與細胞膜電位無關。

[编辑] 人類小腸細胞中ZTL1的位置證實

在腸細胞Zn運輸蛋白的相似細胞中，可區分為屬於兩大類別，SLC30跟SLC39，其中有兩種蛋白質hZTL1(h;human)和hZIP4在小腸細胞攝取Zn的過程中扮演相當重要的腳色。在ZTL1發現前，並沒有人在哺乳類細胞中看到有Zn通道的表現。

ZnT1透過免疫沉澱的方式在大鼠腸細胞邊側的細胞膜上發現，並在人類小腸細胞Caso-2中獲得證實。

ZIP1一開始被認為是用來吸收小腸內Zn的transporter，K562 cell細胞膜定位的實驗推翻了這點，綠色螢光跟FLAG標定的hZIP1位在許多皮質細胞的內質網上，包括了Caco-2，更近一步透過在PC-3前列腺細胞操作hZIP1抗體可以更精確的證明這件事。

[编辑] 其他可能存在的Zinc transporter

關於其他Zn transporter,有一種ZNT1蛋白質在腸道扮演很重要的角色，研究顯示，ZNT1會攜帶從飲食中獲得的Zn離子在腸壁細胞吸收後攜帶進入肝門靜脈，但在SLC30蛋白質中沒有其他蛋白質被發現跟ZNT1一樣有完全相同的功能。

在人體的胰島ß細胞中，ZnT5和一個富含胰島素的分泌細粒結合，Zn對於將胰島素以晶體的方式儲存扮演重要的腳色。

ZNT6,ZNT7兩蛋白質雖然在腸道也能發現，但其兩在其他器官都有發現到他們的蹤跡，所以其功能和ZNT1並不相似。

在人體方面,hZIP1、hZIP2、hZIP4都有攜帶Zn離子的功能,但這些蛋白質也被發現在子宮和攝護腺中，所以其功能並不是完全清楚，另外ZIP6,ZIP8兩蛋白質功能不明，還有在老鼠內質網中發現的ZIP7也是一樣。

[编辑] 在胎盤中Zn的傳導

Zn在胎盤中的傳輸過程大致上和在腸中類似，由SLC30中的ZnT1,2,5來負責，至於ZnT6,7的功能則仍在實驗當中。 在免疫組織化學中，以人類和老鼠為實驗對象，hZTL1/ZnT5被探測到在胎盤上層細胞中扮演著重要角色，負責傳送Zn給胎兒。而ZnT1則有著類似的功能，擁有負責傳輸營養物質給胎兒的功能，但作用機制仍未完全了解。在人體中， hZTP1均在腸和胎盤中表現出來，但是沒有任何證據顯示hZIP2的表現。

此外，ZTP4雖然都有在人類和老鼠的腸中被表現，但是基因卻沒有在人類的胎盤中被表現出來，反而老鼠的卵黃囊中會進行表現。後來才發現原來hZIP4對人體飲食中Zn在腸的吸收扮演著重要角色，hZTL1/ZnT5在Zn的傳輸中，對胎兒的影響遠大於對成人的影響。

[编辑] 在小腸和胎盤中鋅通道的調節

小腸中鋅的吸收調節被認為是維持體內鋅衡定很重要的部分，在一份大鼠的研究中已經論證當可吸收的鋅濃度增加，在小腸裡有一個位置會調節ZnT1的上游mRNA，但在同一份研究中也顯示當可吸收的鋅濃度下降ZnT1的mRNA並不會受影響，而另一個鋅的傳送蛋白ZnT2在提供充足地鋅的情況下ZnT2 mRNA會加強表現，如果是缺乏鋅的情況下則會降低ZnT2 mRNA的表現。

老鼠的ZIP4 mRNA在缺乏鋅的時候會增加表現量。在人類腸道細胞Caco-2中，增加培養基裡的鋅濃度會引起鋅的傳送蛋白hZTL1/ZnT5、ZnT1、ZnT4和hZIP1 mRNA表現量的增加，同樣，在蛋白質的表現量上也是有增加的情形；但是在胎盤細胞中就有不同的表現，當增加鋅的濃度後，並沒有任何鋅的傳送蛋白mRNA有改變表現量，更甚至於發現ZnT1和hZTL1/ZnT5蛋白的表現量有減少的現象，但是現在對於Zn如何調節這些蛋白質並沒有完整地知識去描述它的機制。

[编辑] Zn缺乏後果

鋅缺乏會導致免疫力低下、食慾不振、生長減緩、下痢、掉髮、夜盲、前列腺肥大、男性生殖功能減退、動脈硬化、貧血等問題。鋅缺乏導致腹瀉的過程包括：腸細胞絨毛結構破壞、含鋅消化酵素減少、發炎造成腸壁水腫、消化道免疫力變差。缺鋅與腹瀉容易形成惡性循環，腹瀉更減少鋅吸收，增加鋅的流失，造成雙重的缺鋅原因，常發生在老人、嬰幼兒、胰臟功能不全、腸病變或腸手術者的身上。

此外有腎臟病變者很容易有高尿鋅症與低血鋅症。糖尿病、肝病或慢性發炎性疾病，如風濕性關節炎患者，都會因腎病變導致體內鋅慢性缺乏，免疫力會變差，形成了一個惡性循環。

[编辑] 支端皮膚炎

hZIP4(SLC39A4)是一在腸膜上端的二次基因表現產物，它被發現和遺傳的Zn-deficiency disease acrodermatitis enteropathica(缺乏Zn的支端皮膚炎)有關，此病和第八染色體有密切關係，會減低腸道吸收Zn的效率。

經過研究證實，突變的hZIP4蛋白質也會降低腸道吸收Zn的效率，最近有另外的實驗結果指出，在老鼠身上的HEK293蛋白質會增加腸道Zn的吸收效率.

[编辑] Zn過量後果

大量鋅會引發噁心、嘔吐、發燒、血液中高密度脂蛋白（ HDL）減少，導致容易心血管疾病的發生。

[编辑] 参见

• 元素
• 元素周期表
• 同位素列表

• 过渡金属

[编辑] 外部链接

• （英文） 洛斯阿拉莫斯国家实验室 —— 锌
• （英文） WebElements.com —— 锌
• （英文） EnvironmentalChemistry.com —— 锌
• （英文） 核磁共振 —— 锌

[编辑] 註解

1. ^ Institute of Medicine (2001) Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chrominum, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. pp. 442-501. National Academy Press, ISBN 0-309-07279-4
2. ^ 行政院衛生署（2003）國人膳食營養素參考攝取量及其說明，修訂第六版，pp. 448-455。台灣行政院衛生署，ISBN 957-01-4677-X