第一单元 摄取人体必需的化学元素

1、 第一单元第一单元 摄取人体必需的化学元素摄取人体必需的化学元素 专题专题2 2 营养均衡与人体健康营养均衡与人体健康 人体的必需元素人体的必需元素 目前已知天然存在的化学元素有目前已知天然存在的化学元素有9292种，种， 在人体内已发现在人体内已发现6060种以上，这些元素在人种以上，这些元素在人 体内都有它们各自的生理作用。人们必须体内都有它们各自的生理作用。人们必须 从食物中摄入维持正常生命活动所需要的从食物中摄入维持正常生命活动所需要的 各种元素。如果某种元素摄入不足或过多，各种元素。如果某种元素摄入不足或过多， 就会影响人体健康甚至导致疾病。就会影响人体健康甚至导致疾病。 一、人体的

2、必需元素一、人体的必需元素 一、人体的必需元素一、人体的必需元素 有些元素是人的生命活动必不可少的，被称为有些元素是人的生命活动必不可少的，被称为 必需元素必需元素( (也称为也称为“生命元素生命元素”) )。目前已确认的。目前已确认的 必需元素共有必需元素共有2727种。根据这些元素在人体中含量种。根据这些元素在人体中含量 的高低，可分为的高低，可分为常量元素常量元素(macroelement(macroelement，或称，或称 宏量元素宏量元素) )和和微量元素微量元素(microelement(microelement，又称痕量，又称痕量 元素元素) )。含量高于。含量高于0.010.

3、01的元素称为常量元素，人的元素称为常量元素，人 体中常量元素约占体重的体中常量元素约占体重的99.9599.95；含量低于；含量低于 0.010.01的元素称为微量元素，人体中微量元素约的元素称为微量元素，人体中微量元素约 占体重的占体重的0.050.05。 人体所需元素分类人体所需元素分类 必需元素必需元素 常量元素常量元素(含量高于含量高于0.01%, 占体重的占体重的99.95%) 微量元素微量元素(含量低于含量低于0.01%, 占体重的占体重的0.05%) 维持人体生命活动的必需元素维持人体生命活动的必需元素 判定方法：常量元判定方法：常量元 素主要集中在主族素主要集中在主族 （11

4、 11种）种） 一、人体的必需元素一、人体的必需元素 常量元素构成人体的细胞与组织，并参与常量元素构成人体的细胞与组织，并参与 多种生化过程，如神经传导、体液平衡、肌多种生化过程，如神经传导、体液平衡、肌 肉收缩的调节等。微量元素通过激活酶的活肉收缩的调节等。微量元素通过激活酶的活 性，在人体内许多生化过程中起调控作用性，在人体内许多生化过程中起调控作用。 获得能量：获得能量：C、H、O、N、S等组成的糖类、油脂和等组成的糖类、油脂和 蛋白质蛋白质 维持体内电解质平衡的盐类：维持体内电解质平衡的盐类：K、Na、Mg、Cl等等 形成骨骼的元素：形成骨骼的元素：Ca、P 一、人体的必需元素一、人体

5、的必需元素 1 1、常量元素、常量元素 不可或缺不可或缺! 根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体 健康和生命有关的必需健康和生命有关的必需微量元素微量元素有有1616种种，即铁、，即铁、 铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、 锡、硅、锶、硼，每种微量元素都有其特殊的生锡、硅、锶、硼，每种微量元素都有其特殊的生 理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对 维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必 要的。一旦缺少了这些

6、必需的微量元素，人体就要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就 会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报告：机会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报告：机 体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制，体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制， 降低抗病能力，有助于细菌感染，而且感染后的降低抗病能力，有助于细菌感染，而且感染后的 死亡率亦较高。死亡率亦较高。 一、人体的必需元素一、人体的必需元素 2 2、微量元素、微量元素 小结：小结： 一）一）元素在人体中存在的形式及人体的必需元素元素在人体中存在的形式及人体的必需元素 二）什么是常量元素？你知道人体含有哪些常量元素？二）什么是常量元素？你知道人

7、体含有哪些常量元素？ 三）什么是微量元素？你知道人体含有哪些微量元素？三）什么是微量元素？你知道人体含有哪些微量元素？ 1.以糖类、油脂、蛋白质、维生素形式存在以糖类、油脂、蛋白质、维生素形式存在 碳（碳（C）、）、 氢（氢（H）、氧（）、氧（O）、氮（）、氮（N） 2. 以无机盐形式存在以无机盐形式存在 （1）常量元素：含量超过）常量元素：含量超过0.01% 钙（钙（ Ca ）、磷（）、磷（P）、钾（）、钾（K） （2）微量元素：含量在）微量元素：含量在0.01%以下以下 铁（铁（Fe）、锌（）、锌（Zn）、碘（）、碘（I）、氟（）、氟（F） 人体内元素的种类及存在形式。人体内元素的种类及存

8、在形式。 指导阅读课本和相关资料并填空：指导阅读课本和相关资料并填空： 天然存在化学元素约有种；天然存在化学元素约有种； 人体内元素约有种；人体内元素约有种； 其中必需元素有种；其中必需元素有种； 92 60 27 人体的必需元素人体的必需元素 想一想想一想 一一.钙在人体中是以什么形式存在的？钙在人体中是以什么形式存在的？ 现在我们一起来做个小小的测试：现在我们一起来做个小小的测试： * * 你是否头发稀少？容易早白？你是否头发稀少？容易早白？ * * 你是否晚上睡觉时经常感到大腿无故疼痛？你是否晚上睡觉时经常感到大腿无故疼痛？ * * 你的手指甲根部是不是有白点？你的手指甲根部是不是有白点

9、？ * * 你在久坐你在久坐以后以后是不是感到特别的疲劳？是不是感到特别的疲劳？ * * 你是否有容易出汗，精神不能集中，做你是否有容易出汗，精神不能集中，做 事丢三落四的情况？事丢三落四的情况？ * * 你是否会在适量运动之后出现手足抽搐的情你是否会在适量运动之后出现手足抽搐的情 况？况？ 琳琅满目的各种补钙品 正式品名正式品名：钙尔奇：钙尔奇D咀嚼片咀嚼片 药物组成药物组成本品每片含主要成分碳酸钙本品每片含主要成分碳酸钙 0.75克克(相当于钙相当于钙300毫克毫克). 规格规格：60片片/瓶瓶 建议零售价建议零售价：24元元 药物组成药物组成：每毫升含主要成份葡萄糖酸钙：每毫升含主要成份

10、葡萄糖酸钙100毫克毫克 （相当于钙（相当于钙9毫克），辅料为乳酸、氢氧化钙、甜菊毫克），辅料为乳酸、氢氧化钙、甜菊 糖甙、香精。糖甙、香精。 功能与主治功能与主治：补钙剂，用于预防和治疗钙缺乏症，：补钙剂，用于预防和治疗钙缺乏症， 如骨质疏松，手足抽搐症，骨发育不全，佝偻病，以如骨质疏松，手足抽搐症，骨发育不全，佝偻病，以 及妊娠和哺乳期妇女、绝经期妇女钙的补充。及妊娠和哺乳期妇女、绝经期妇女钙的补充。 规格规格：15ml/支，支，10支支/盒盒 建议零售价建议零售价：18元元 二二.铁铁的生理功能的生理功能： 1 1）参与）参与氧氧的运输和组织的运输和组织呼吸呼吸过程过程 铁为血红蛋白、肌

11、红蛋白、细胞色素及呼吸酶的铁为血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素及呼吸酶的 组成部分组成部分 2 2）维持正常的）维持正常的造血造血功能功能 促进红细胞的形成与成熟促进红细胞的形成与成熟 3 3）调节免疫功能调节免疫功能 缺铁引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞活性降低缺铁引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞活性降低 4 4）促进脑发育促进脑发育及改善脑功能及改善脑功能 5 5）其它）其它 维生素维生素A A的代谢、的代谢、 抗脂质过氧化抗脂质过氧化 铁的食物来源铁的食物来源 主要来源：食物 膳食中铁的良好来源为动物肝脏、动 物全血、畜禽肉类、鱼类、鸡蛋（蛋黄） 等。 蔬菜和及奶制品中含铁量不高，且生 物利用率

12、低，属于为贫铁物质。 少数植物性食物如木耳、香菇、芝麻 等的铁含量较高，但吸收不好 多吃含铁丰富的食物多吃含铁丰富的食物 口服补铁剂口服补铁剂 在酱油中加入铁强化剂在酱油中加入铁强化剂 富含铁元富含铁元 素的食品素的食品 市售补血剂市售补血剂 人体内含碘约人体内含碘约20-50mg，相当于，相当于0.5mg/kg。其中。其中 20%集中于甲状腺，用于合成甲状腺素。其它分集中于甲状腺，用于合成甲状腺素。其它分 布在肌肉与其它组织中布在肌肉与其它组织中 1、碘的生理功能、碘的生理功能 碘在体内主要是参与甲状腺的合成，故其生理碘在体内主要是参与甲状腺的合成，故其生理 功能主要体现在甲状腺素的生理作用

13、。功能主要体现在甲状腺素的生理作用。 （1）促进生物氧化促进生物氧化，参与磷酸化，调节能量转，参与磷酸化，调节能量转 换换 （2）促进蛋白质的合成促进蛋白质的合成和和神经系统的发育神经系统的发育 特别是对智力发育尤为重要。特别是对智力发育尤为重要。 （3 3）促进促进糖和脂肪分解代谢糖和脂肪分解代谢 （4 4）激活激活体内酶的活性：细胞色素酶系、氧体内酶的活性：细胞色素酶系、氧 化酶等化酶等100100多种多种 （5 5）调节调节水盐代谢：缺乏引起水盐潴留和粘水盐代谢：缺乏引起水盐潴留和粘 液性水肿液性水肿 （6 6）促进促进维生素的吸收利用维生素的吸收利用 包括促进尼克酸的吸收利用及胡萝卜素

14、包括促进尼克酸的吸收利用及胡萝卜素 向维生素向维生素A A的转化的转化 钠、钾、氯钠、钾、氯元素的生理功能元素的生理功能 钠、钾、氯元素在人体内主要以离子状态存在于各种组织的钠、钾、氯元素在人体内主要以离子状态存在于各种组织的 体液中，它们与蛋白质一起共同维持各组织细胞的渗透压，体液中，它们与蛋白质一起共同维持各组织细胞的渗透压， 因而在体液移动和储留过程中发挥重要作用。因而在体液移动和储留过程中发挥重要作用。 钠、钾、氯离子在维持机体的酸碱平衡方面也起着重要的作钠、钾、氯离子在维持机体的酸碱平衡方面也起着重要的作 用。用。 钠是人体胆汁、胰液、汗液和眼泪的组成成分，它还对维持钠是人体胆汁、胰

15、液、汗液和眼泪的组成成分，它还对维持 神经、肌肉的正常功能起作用。神经、肌肉的正常功能起作用。 钾参与细胞内糖和蛋白质的代谢，与钙、氯等离子一起维持钾参与细胞内糖和蛋白质的代谢，与钙、氯等离子一起维持 神经、肌肉的正常兴奋性，它还能协调正常心肌的舒张和收神经、肌肉的正常兴奋性，它还能协调正常心肌的舒张和收 缩运动。缩运动。 氯离子与氢离子形成胃酸氯离子与氢离子形成胃酸(盐酸盐酸)来促进铁在体内的吸收、淀来促进铁在体内的吸收、淀 粉酶的激活以及抑制胃中微生物的生长。粉酶的激活以及抑制胃中微生物的生长。 1. 1.锌的生理功能锌的生理功能 （1 1）金属酶的组成成分或酶的激活剂）金属酶的组成成分或

16、酶的激活剂 （2 2）维持正常味觉和食欲维持正常味觉和食欲 ZnZn可与唾液蛋白结合合成味觉素，对味觉与食可与唾液蛋白结合合成味觉素，对味觉与食 欲发生作用欲发生作用 ZnZn缺乏：味觉减退、缺乏：味觉减退、食欲食欲、味觉异常和、味觉异常和食土癖食土癖 （3 3）促进生长发育与组织再生：）促进生长发育与组织再生： ZnZn通过通过调节调节DNADNA转录、复制及蛋白质合成影转录、复制及蛋白质合成影 响细胞生长、分裂和分化等各过程。响细胞生长、分裂和分化等各过程。 ZnZn对对胎儿生长发育胎儿生长发育很重要很重要 生长障碍矮小是缺锌的显性特征。生长障碍矮小是缺锌的显性特征。 ZnZn缺乏能损伤胚

17、胎发生和植入、造成死胎、缺乏能损伤胚胎发生和植入、造成死胎、 致畸及发育障碍。致畸及发育障碍。 （4 4）促进）促进VAVA代谢，与维护暗适应功能有关代谢，与维护暗适应功能有关 ZnZn在体内有促进在体内有促进视黄醛视黄醛合成及构型转化、合成及构型转化、 参与肝中参与肝中VAVA动员、维持血浆动员、维持血浆VAVA浓度恒定，对维浓度恒定，对维 持正常暗适应能力有重要作用。其中视黄醛脱持正常暗适应能力有重要作用。其中视黄醛脱 氢酶是含锌酶。氢酶是含锌酶。 （5 5）参与）参与免疫功能免疫功能 （6）与）与智力智力发育有关发育有关 硒硒总量约总量约14-20mg，广泛分布于各组织中，广泛分布于各组

18、织中 浓度高的有肝、胰、肾、心、牙釉质及指浓度高的有肝、胰、肾、心、牙釉质及指 甲，脂肪组织中最低甲，脂肪组织中最低 （一）（一）生理功能生理功能 1抗氧化作用抗氧化作用 与与Vit E的抗氧化作用具有协同作用的抗氧化作用具有协同作用 2解毒和细胞保护作用解毒和细胞保护作用 硒与金属有很强的亲和力硒与金属有很强的亲和力 动物实验发现硒可动物实验发现硒可黄曲霉毒素黄曲霉毒素B1急性损伤、减轻急性损伤、减轻 肝中心小叶坏死程度与死亡率肝中心小叶坏死程度与死亡率 3保护心血管、维护心肌的功能保护心血管、维护心肌的功能 血硒高的地区心血管疾病发病率低血硒高的地区心血管疾病发病率低 动物实验表明硒对心肌

19、纤维、小动脉及微血管的动物实验表明硒对心肌纤维、小动脉及微血管的 结构及功能有重要作用结构及功能有重要作用 以心肌损害为特征的克山病可能与缺硒有关以心肌损害为特征的克山病可能与缺硒有关 4促进生长和繁殖促进生长和繁殖、保护和改善视觉、保护和改善视觉 器官功能及抗肿瘤作用器官功能及抗肿瘤作用 5参与辅酶参与辅酶A、辅酶、辅酶Q的合成的合成，在机，在机 体合成代谢、电子传递中起重要作用；体合成代谢、电子传递中起重要作用； 可增加血中抗体数量，起免疫佐剂作可增加血中抗体数量，起免疫佐剂作 用用 铜铜的生理功能的生理功能 主要以含铜金属酶形式发挥作用。主要以含铜金属酶形式发挥作用。如如 铜蓝蛋白铜蓝蛋

20、白 细胞色素氧化酶（细胞色素氧化酶（cytochrome oxidase） 超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶 *(superoxide dismutase, SOD) 酪氨酸酶酪氨酸酶 多巴多巴-羟化酶羟化酶 赖氨酰氧化酶等赖氨酰氧化酶等 1铁代谢铁代谢 血浆中只有血浆中只有Fe3+才能与运铁蛋白结合。血浆铜蓝才能与运铁蛋白结合。血浆铜蓝 蛋白催化蛋白催化Fe2+氧化为氧化为Fe3+ 铜蓝蛋白可能与细胞色素氧化酶一起参与促进铜蓝蛋白可能与细胞色素氧化酶一起参与促进 血红蛋白的合成血红蛋白的合成 2蛋白交联蛋白交联（crosslinking） 弹性蛋白和胶原蛋白的交联，依赖于赖氨酸经弹性蛋白和胶原蛋

21、白的交联，依赖于赖氨酸经 赖氨酰氧化酶催化赖氨酰氧化酶催化醛赖氨酸，后者为胶原发生醛赖氨酸，后者为胶原发生 交联所必需交联所必需 3超氧化物转化超氧化物转化 是超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（SOD）的成分。具有的成分。具有 S O D 活 性 的 酶 有 脑 铜 蓝 蛋 白活 性 的 酶 有 脑 铜 蓝 蛋 白 （cerebrocuprein）、红细胞铜蛋白）、红细胞铜蛋白 （ e r y t h r o c u p r e i n ） 和 肝 铜 蛋 白） 和 肝 铜 蛋 白 （hepatocuprein）等）等 这些酶催化超氧离子这些酶催化超氧离子氧氧+过氧化氢，从过氧化氢，从 而保护细

22、胞免受毒性很强的超氧离子的毒害而保护细胞免受毒性很强的超氧离子的毒害 4与儿茶酚胺的生物合成、与儿茶酚胺的生物合成、维持中枢神维持中枢神 经系统经系统的正常功能有关的正常功能有关 酪氨酸可分别被多巴胺酪氨酸可分别被多巴胺-羟化酶、酪氨羟化酶、酪氨 酸酶催化为多巴胺（酸酶催化为多巴胺（dopamine，DA）及）及 黑色素（黑色素（melanin） 5此外，铜可能还与脂类、胆固醇及葡此外，铜可能还与脂类、胆固醇及葡 萄糖的代谢有关萄糖的代谢有关 铬铬的生理功能的生理功能 1、加强胰岛素的作用、加强胰岛素的作用 糖代谢中铬作为一个辅助因子对启动胰岛糖代谢中铬作为一个辅助因子对启动胰岛 素有作用，刺

23、激葡萄糖的摄取素有作用，刺激葡萄糖的摄取 2、防止动脉粥样硬化、防止动脉粥样硬化 铬可能对血清胆固醇的内环境稳定有作用铬可能对血清胆固醇的内环境稳定有作用 3、促进蛋白质代谢和生长发育、促进蛋白质代谢和生长发育 4、体液和细胞免疫功能；提高应激状态下的、体液和细胞免疫功能；提高应激状态下的 动物体内免疫球蛋白，显著减少其血清皮质动物体内免疫球蛋白，显著减少其血清皮质 醇。醇。 钼钼的生理功能的生理功能 钼是作为钼是作为酶的辅助因子酶的辅助因子发挥其作用，是黄发挥其作用，是黄 素依赖酶，如黄嘌呤氧化酶和醛氧化酶的素依赖酶，如黄嘌呤氧化酶和醛氧化酶的 组成成分。组成成分。 黄嘌呤氧化酶主要催化嘌呤化合物的氧化代谢及黄嘌呤氧化酶主要催化嘌呤化合物的氧化代谢及 尿酸的形成；催化肝脏铁蛋白中铁的释放，加速尿酸的形成；催化肝脏铁蛋白中铁的释放，加速 铁进入血浆与铁