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釉质是人体中最硬的组织，由占总重量96%~97%的无机物以及少量有机物和水所组成。按体积计，其无机物占总体积的86%,有机物占2%,水占12%.
釉质的无机物主要由含钙、磷离子的磷灰石晶体和少量的其他磷酸盐晶体等组成，是含有较多HC03-根的生物磷灰石晶体。这些晶体内往往还含有一些微量元素，这些微量元素有的可使晶体具有耐龋潜能如氟，其他具有耐龋潜能的元素有硼、钡、锂、镁、钼、锶和钒;另外的一些元素和分子可以使牙釉质对龋更敏感，它们包括碳酸盐、氯化镉、铁、铅、锰、硒、锌等。值得注意的是在牙釉质晶体形成时，最初形成的矿化物是碳磷灰石。而且牙釉质晶体的核心较外周区含有较多的碳酸盐，晶体核心部位较多的碳磷灰石使晶体容易自晶体一端的中心开始溶解。
釉质中的有机物约占总重量的1%,主要由蛋白质和脂类所组成。基质蛋白主要有釉原蛋白(amelogenins)、非釉原蛋白和蛋白酶等三大类。
釉原蛋白在釉质晶体的成核及晶体的生长方向和速度调控上发挥着重要作用，在成熟釉质中则基本消失;非釉原蛋白包括釉蛋白(enamelin)、成釉蛋白(ameloblastin)和釉丛蛋白(tuftelin)等，具有较广泛的促进晶体成核和影响晶体生长形态的作用;釉基质蛋白酶包括金属蛋白酶和丝氨酸蛋白酶等。目前认为金属蛋白酶主要参与釉原蛋白和非釉原蛋白分泌后的修饰与剪接，而丝氨酸蛋白酶则主要在釉质成熟期分解晶体之间的釉原蛋白等基质蛋白，为釉质晶体的进一步生长提供空间。
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