在动物和人体内，微量元素虽然含量微小，但具有极其重要的生理功能。它涉及生长发育、新陈代谢、神经活动、免疫功能、酶及内分泌等几乎所有的生命活动过程。据研究，动物和人体内约有1000种酶，其中70%以上的酶为金属酶。微量元素在动物体内的功能作用多种多样，主要通过形成结合蛋白、激素、酶和维生素等发挥作用。比如，哺乳动物载氧系统，形成血红蛋白、肌红蛋白等；生物解毒，形成金属硫蛋白、细胞色素P450(含铁)等；膜运送，形成离子载体等；细胞调节形成ATP络合物；生物防御系统形成SOD、谷胱甘肽过氧化物酶等；内稳态调控形成胰岛素＋GTF(含铬)、转铁蛋白＋铁蛋白等。

1、微量元素与酶的关系

动物体内有50%-70%以上的酶含有微量元素，或以微量元素的离子作为激活剂。已知锌与上百种酶有关，铁与数十种酶有关，锰和铜亦与数十种酶有关。钼与黄嘌呤氧化酶等有关，硒与谷胱甘肽过氧化物酶等有关。

酶蛋白与辅助因子单独存在时均无活性，只有当两者结合在一起构成全酶后，才有催化活性。即：全酶(结合蛋白质)=酶蛋白+辅助因子(辅酶或辅基)。其中，微量金属离子可能有下列作用。

(1)作为酶活性中心的组成成分，如过氧化氢酶中所含的铁离子。

(2)起桥梁基团的作用，将底物与酶整合起来，形成络合物，促进催化的进行，如羧基肽酶分子中连接于谷氨酸、组氨酸和赖氨酸三残基上的锌离子。

(3)稳定酶蛋白结构，如CuZn-SOD中的锌离子。

体内酶的种类很多，而辅酶或辅基的种类却较少。通常一种酶蛋白只能与一种辅酶结合，成为一种特异性的酶；但一种辅酶往往能与不同的酶蛋白结合，构成许多特异性的酶。决定酶特异性的是酶蛋白部分，而辅酶在总的酶促反应中可传递氢原子、电子、特定原子或作为某些化学基团的中间载体。

2、微量元素影响核酸代谢

铬、铁、锌、锰、铜、镍等对稳定DNA结构，调控基因转录有重要意义。

3、微量元素构成体内重要的载体及电子传递系统

铁是血红蛋白、肌红蛋白的重要组分，参与氧的运输和贮存；细胞色素系统(细胞色素b、c1、e、a3、b5、P450等)中含有铁，它们是重要的电子传递物质；铁硫蛋白是呼吸链中的电子传递体。

4、微量元素参与激素的合成

微量元素与激素间的相互作用，可能有以下几种情况。

(1)直接参与激素的结构组成，如甲状腺激素中的碘。

(2)与激素形成非稳定性的络合关系，完善分子构形，延长激素寿命，如胰岛素原中的锌。

(3)在激素靶器官上参与酶系的形成，增强激素的作用，如铬可增强胰岛素与其受体间的作用效果。

5、微量元素与生长发育

许多微量元素参与酶和激素的合成，而酶与激素都是生长发育不可缺少的生物活性物质。所以，体内相应微量元素的缺乏，会对生长发育产生不良影响，其中尤以锌的影响最大。因为锌与很多酶、核酸、蛋白质和激素的合成密切相关，能影响细胞分裂、生长和再生，并能提高食欲、促进消化，所以锌能加速生长发育。

微量元素缺乏会影响胎儿的发育，造成先天性畸形。如胎儿时期缺

锌，可造成骨、脑、眼、心、肺和泌尿系统的先天性缺陷和畸形等

6、微量元素与机体免疫

微量元素影响免疫系统的功能和生长发育。人和动物体缺乏相应的微量元素时，可导致特异性免疫反应和非特异性免疫功能障碍，从而使机体感染和肿瘤发生率升高。合理地补充微量元素，对恢复和健全免疫功能起着重要作用。

7、微量元素参与维生素的合成

钴是维生素Ba的重要组成部分。维生素B1是甲基转移酶的辅酶，是胸腺吡咯核苷的合成以及DNA的生物合成与转录所必需的。维生素B₁₂分子中有一个整合钻原子的环状结构，含有它的化合物一一类卟啉辅酶是已知最有效的生物催化剂之一，在许多酶中对分子重排起着重要作用。

8、微量元素和肿瘤

微量元素过多或严重不足，都促进肿瘤的发生。镍是致癌性很强的元素，它能诱发肺癌和鼻咽癌；铁过多引起肺癌；锌含量过高使消化系统癌症的发病率增高；锰含量过高能导致肝癌；缺钼诱发食管癌。

有些微量元素，有一定的防癌、抗癌作用。如铁、硒等对胃肠道癌有拮抗作用；镁对恶性淋巴病和慢性白血病有拮抗作用；锌对食管癌、肺癌有拮抗作用；碘对甲状腺癌和乳腺癌有拮抗作用