化学与健康课件

化学与健康主讲人：黄凯俗语说：健康方能开创一切佛家则云：身安而后道隆佝偻病第一节、人体的组成元素与健康第二节、食品化学第一节、人体的组成元素与健康你知道哪些元素是人体必须的吗？你知道哪些元素是对人体有毒的吗？你知道缺少某些元素会造成哪些疾病吗？海水中元素分布人体中的元素分布表：海水和血液中溶解的化学元素相对含量（%）元素氯钠钾钙氧其他海水55.030.61.11.25.66.5血液49.330.01.80.89.98.2思考：以上元素分布说明了什么？人体来自大自然，生命诞生于原始海洋中，人体中不但不存在大自然中所没有的元素，而且与其诞生的环境元素成分如此接近。人体内大约含有27种生命元素，其中：1、生命元素的划分在生物体中能维持其正常生命活动功能所不可缺少的元素。（1）根据含量划分常量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：生物生活所必须，但需要量却很少的一些元素。

Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo（2）根据作用划分最基本的元素：C主要元素：C、H、O、N、P、S元素不足的影响过量的影响As脾脏肿大，头发生长不良胃疼、惊厥、甲状腺肿Ca骨质疏松、畸形、佝偻病、畸形骨骼，手足抽搐动脉粥样硬化，白内障，胆结石Fe贫血症青铜色糖尿病，铁尘病I甲状腺机能减退，甲状腺肿甲状腺机能亢进F能防治龋齿缺氟易产生龋齿，过量会引起氟斑牙和氟骨病Zn侏儒症，生殖腺发育不全，皮炎、儿童发育停滞、智力低下、严重时会得侏儒症贫血症Cu贫血症，头发卷曲或腿色黄疸，威尔逊病症Se不生育，肝脏坏死，肌肉失氧症，白血球失效癌，指甲和头发变形2、元素与人体健康

钙约占成人体重的2%，人体中的钙99%以上存在于骨骼和牙齿中，其余1%存在于体液及柔软组织中。成人每日钙的需要量为600~800毫克，孕妇及发育期儿童每日的摄入量为1500~2000毫克。虾米、小鱼等海产品和乳制品中含量较多。（1）钙～人体中最多的常量元素

磷约占成年人体重的1%，是人体中除了钙以外最多的矿物元素。磷和钙一起构成骨骼和牙齿，占身体总磷量的80%，作用是促进钙的吸收。食品的钙磷比例以1：1.5最合适，有利于骨骼的发育。（2）磷～来自大多数食物

成人体内含有约75克钠，在细胞外液中以氯化钠、磷酸氢二钠、碳酸钠、碳酸氢钠等形式存在。它的主要作用是调节细胞内外渗透压，使细胞膜对体液保持通透性。它们还是酶的激活剂，能增进酶的催化能力。人不吃盐，食欲就会减退，甚至四肢无力，这就因为氯离子有提高淀粉酶催化的能力。

人体每天排尿和排汗中含氯化钠约4.5g，所以人体每天应补充4～10g食盐。（3）钠～来自食盐

成人身体内约含25克，微量的镁以磷酸镁的形式存在于骨骼和牙齿中，肌肉、血液中也存在。镁是细胞内液中的重要阳离子，它能维持核酸结构的稳定性，还能激活人体各种酶，如肽酶、磷酸酯酶等。镁的主要功能是抑制神经的兴奋性。植物性食品中镁的含量以花生、豌豆、小麦为多，动物性食品中以干酪、牛肉、鱼肉为多。（5）镁～神奇的催化剂

成年人体内含碘约50毫克，50%在肌肉组织中，10%在皮肤中，20%集中在甲状腺内。甲状腺素是一种激素，能调节体内的基础代谢，促进发育，保持健康。若人体长期缺碘，将产生甲状腺肿症。成人每天需要供给0.1~0.2毫克碘，含碘最丰富的食物是海带、紫菜、海盐、发菜的等，食用加碘食盐是一种经济有效的补碘方法。（6）碘～预防甲状腺肿的能手铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，约为4～5g/人。人体中铁的化合物功能性铁储存铁功能性铁和血红蛋白一起参与氧的运输。储存铁与各种酶结合，分布在身体各器官。（8）铁～

血液中的运输兵人体内含铜量为100~150毫克，是红血球中血红素的重要元素。血红蛋白制造中，铜的必需量为铁的十分之一。铜在食物中的含量很低，每100克食物的含铜量一般不超过1毫克。含铜最多的食物为可可粉、干茶叶、牛肝、猪肝、核桃和芝麻酱等。成年人每天需要铜2~2.5毫克。（9）铜～血红素中的重要微量元素锌主要存在于头发、骨骼、眼睛、肝脏中，约有1%~2%的锌存在于红血球中。血红细胞中的锌总是与碳酸酐酶、乙醇脱氢酶、羧肽酶等结合在一起，从而激活这些酶，起到生物催化剂的作用。正常成年人每天锌的供给量以15毫克为宜。含锌最丰富的食物为畜禽肉、鸡蛋、干酪、花生酱、黄豆、小米、玉米、大白菜、萝卜、茄子等。（10）锌～酶的辅助因子锌铁硒钙镁锌钙锌锌铁锌铁钙锌铁钙不超过50克100克奶制品50克豆制品125—200克动物性食物400—500克蔬菜100—200克水果300---500克谷类按每日每天计算中国居民“平衡膳食宝塔”10种最好的食品10种最差食品1苹果咸肉2香蕉糖果3菜花（花椰菜）巧克力4鸡肥猪肉5鱼香肠6马铃薯熏肉7柑橘罐头或牛肉8鸭梨蛋黄9粗面包炸薯条10脱脂牛奶含脂奶制品表：十种最好食品、十种最差食品1、食物多样，谷类为主。2、多吃蔬菜、水果和薯类。3、常吃奶类，豆类或其制品。4、经常吃适量鱼、禽蛋、瘦肉，少吃肥肉和荤油5、食量与体力活动要平衡，保持适宜体重。6、吃清淡少盐的膳食。7、饮酒要限量。中国居民膳食指南1、请你将人体缺乏的元素与由此而引发的疾病用直线连起来：缺钙甲状腺肿大缺碘龋齿缺氟贫血缺铁佝偻病或骨质疏松症练习：2、为什么医生劝告幼儿要服一些钙片？骨折病人为什么要多喝骨头汤？3、为什么有人提倡烹调食物要用铁锅，而不用铝锅？4、人体内缺少Cａ、Zn、Fe、I分别会产生什么影响？5、哪些元素对人体有毒害作用？6、下列关于元素与人体健康关系的叙述中，错误的是（）A、缺铁会引起贫血B、缺钙易患佝偻病或发生骨质疏松C、缺碘易患坏血病D、缺锌会引起生长迟缓、发育不良7、锌是人体生长发育、维持器官正常功能不可缺少的微量元素，人体缺锌会引起多种疾病，缺锌者可在医生指导下通过服用葡萄糖酸锌等含锌保健食品来补锌。已知葡萄糖酸锌的化学式为C12H22O14Zn（相对分子质量为455）。试回答：葡萄酸锌是由四种元素组成的。海产品、肉类、豆类等食物中都含有较多的锌。正常人只要通过合理膳食，就中以摄取人体所需要的锌，而无需额外服用含锌保健食品。这里“合理膳食”的含义是不偏食。青少年一定要正常饮食，要保证人体必须元素的摄入。偏食会导致人体摄入的某些元素含量失衡。友情提示8、Prasad在上世纪60年代初的一篇报道中写到：在伊朗锡拉兹地区发现了一个村落，该村大多数人生长发育迟缓、身材矮小、智力低下；粗糙而干燥的皮肤、嗜睡且有食土癖(几乎每天吃1磅土)。此病被称为伊朗村病，你觉得该村人得此病的原因是什么？9、小明平时很挑食，这也不吃那也不吃，身体很瘦弱，常年脸色苍白。一天早晨在上学的路上不小心摔了一跤，看上去好象摔的不是太重，却造成腿部骨折。请你帮小明一起分析：他可能体内缺少什么元素？你建议他应该多吃些什么？10、上个世纪，我国内地很多地方的人都患了一种叫“大脖子病”的特殊疾病。医学专家们调查研究发现，沿海地区患此病的人数量极少。你知道这是为什么吗？为了预防这种疾病，你知道现在人们通常是怎么做的吗？(WavesinOahu,Hawaii)Alllifedependsonwater.Allorganismsareaqueouschemicalsystems.二、人体中重要的生命有机物人体主要物质组成蛋白质 15～18％核酸 2％脂类 10～15％糖类 1～2％水 55～67％无机盐 3～4％人体内主要物质组成人体与环境的物质交换60岁的人一生与环境的物质交换估计蛋白质 1600 kg脂肪 1000 kg糖类 10000 kg水 60000 kg水是生命之源，也是生物体组成中含量最高的一种物质。水一般占人体体重的50％－70％。人体含水量存在年龄、性别等差别。水是机体内每个细胞和组织的基本组成成份。不同细胞和组织的含水量是不同的。生物体内水的存在形态：自由水（freewater）结合水（boundwater，水存在的主要形态）。水的生理功能化学反应良好介质-水水年龄越小，人体含水量越高胎儿：约98％婴儿：约75％成人：约55％－65％水的生理功能维持组织形态与功能促进、参与物质代谢运输作用调节体温水的比热大：15℃升至16℃，4.2J/g水的蒸发热大：37℃时，2415J/g润滑作用化学反应的良好介质-水蛋白质1839年，德国MulderGT将细胞结构里复杂多变的，存在于一切活细胞中的一类大分子定义为蛋白质（Protein）。所有的蛋白质都含有C、N、O、H等元素，大多数含有S、P。蛋白质是氨基酸类聚合物，水解时产生的单体叫氨基酸。人体肌肉、肝脏、酶直到毛发，无一不是蛋白质。在人体中约有1万多种蛋白质，占人体细胞干重的80％。

蛋白质是维持生长和修补更新的主要材料。蛋白质在人体内起调节消化、呼吸、血液循环、神经活动等作用，维持毛细管正常渗透压和身体的酸碱平衡。蛋白质是人体热量来源之一。每克蛋白质在体内氧化后能产生16.7kJ热量。成年人每天摄入蛋白质不得少于60g，否则会引起营养缺乏症，如体重减轻、发育迟缓、乏力，浮肿等症状。

蛋白质约由20种不同氨基酸组成。必需氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等8种是人体不能合成的，必须靠食物摄入（婴儿还需组氨酸）。

核酸核酸是生命的物质基础，是生命的操纵者，而蛋白质是生命的体现者。核酸包括DNA和RNADNA主要存在于细胞核中，携带遗传信息。RNA主要存在于细胞质中，参与遗传信息的表达。核酸的功能核酸的功能DNA是主要的遗传物质，某些病毒的基因组是RNA。RNA参与蛋白质的生物合成。RNA功能的多样性控制蛋白质的生物合成参与RNA转录后加工调控基因表达和细胞功能生物催化与其他细胞持家功能遗传信息的加工与进化糖类的来源：糖类是绿色植物光合作用的产物。糖类在人体中的作用：主要提供能量。人们每天摄取的热能中大约有75%来自糖类。食物蔗糖粉丝等大米、面粉、玉米等苹果、桃、葡萄等含糖量100%85%~95%70%~80%9%~12%表：含糖食物与含糖量人体内分布最广的有机物之一～

糖类葡萄糖是怎样供给能量的?1g葡萄糖完全氧化，放出约15.6kJ的能量。C6H12O6（s）+6O2（g）→6CO2（g）+6H2O（l）常识：血液中的葡萄糖称为血糖，正常人的血液中血糖的质量分数约为80-120mg/dl葡萄糖在人体内的代谢过程葡萄糖CO2+H2O+能量肝糖元肌糖元脂肪O2(氧化)合成分解合成转变糖尿病判断标准：主要根据化验血糖值大小来判定空腹全血血糖≥6.7毫摩尔/升(120毫克/分升),血浆血糖≥7.8毫摩尔/升(140毫克/分升),两次重复测定可诊断为糖尿病。当血液和尿液中含有过量的葡萄糖时就患有糖尿病，含糖量越高，病情越重！

血糖超过肾糖阀值，160－180mg/dl血液。症状高血糖、糖尿、多尿，表现为三多一少，即多饮、多食、多尿、体重减少。低血糖：血糖低于60－70毫克。症状，饥饿、四肢无力面色苍白、心慌、多汗等症状。若下降至45毫克以下，因脑组织缺乏能量而发生功能性障碍，严重影响脑部功能，出现头晕、昏迷、休克，甚至死亡。人体内燃料

～·脂肪什么是脂肪？脂肪类物质也是由碳、氢、氧三种元素组成的，此外还含有氮和磷等元素。脂肪类物质主要包括脂肪、类脂和固醇，它们都能用非极性溶剂(如乙醚、氯仿、苯)从生物细胞中提取出来。脂肪和油是脂肪酸和甘油的酯。如动物油(如猪油、牛油、羊油、奶油及鱼肝油)与植物油(如麻袖、豆油、花生油、菜油等)都是甘油三酯的混合物。当脂肪酸部分主要是饱和酸时，常温呈固态，叫做脂肪；当脂肪酸部分主要是不饱和酸时，这种酯是液体，叫做油。油脂油脂肪(液态，如植物油脂)(固态，如动物脂肪)如：菜籽油、花生油、豆油如：猪油、牛油属于酯类氢化植物油俗称奶精、乳马林或人造奶油，是植物油在一定温度和压力下加氢催化的产物。它不但能延长保质期，还能让糕点更酥脆；同时由于熔点高，室温下能保持固体形状，因此广泛用于食品加工。氢化过程使植物油更加饱和。或使其中的顺式脂肪酸变为反式脂肪酸。这种油存在于大部的西点、珍珠奶茶与饼干里头。危害：研究表明，反式脂肪酸对人体的危害比饱和脂肪酸更大。膳食中的反式脂肪酸每增加2%，人们患心脑血管疾病的风险就会上升25%。同时反式脂肪酸可能会引发老年痴呆症。Time杂志在曾经公布，人体是无法吸收消化这种油脂。食用后会对肝脏产生伤害，进而破坏人体细胞膜，造成细胞的缺陷，影响细胞未来的复制与再生，长期大量使用，可以使人产生身体过早衰老的症状。建议：富含不饱和脂肪酸的食品植物油、深海鱼油。

维生素D的合成就是以胆固醇为原料的，人体内激素、胆汁的合成也以胆固醇为原料。血液中含量高于标准值时可引起动脉硬化，并导致高血压病症。类脂化合物～胆固醇维生素主要成分为：melatonin。音译为美乐托宁，意译为褪黑素。褪黑素是人脑和哺乳动物脑中的松果体自然分泌的一种激素，又称松果体素。褪黑素的主要作用：调控人的睡眠周期。我国卫生部目前只肯定脑白金具有改善睡眠的作用。

维生素大多数为有机化合物，属于营养素。它不能提供能量，但对维持人体正常生长及调节生理机能有很大的作用。人体不能制造维生素，必须由食物供给。维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素。

脂溶性维生素：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等。

水溶性维生素：维生素B、维生素C、维生素H、维生素M、维生素P等。维生素1913年美国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取得到的。维生素A是眼睛中视紫质的原料，也是皮肤组织必需的材料，人缺少它会得干眼病、夜盲症等。通常每人每天应摄入维生素A2～4.5mg，不能摄入过多。动物肝中含维生素A特别多，其次是奶油和鸡蛋等。胡萝卜、番茄等蔬菜中含多量胡萝卜素，它是维生素A的前体，在人体中易变为维生素A。（1）维生素A①维生素B1最早被人们提纯的维生素，1896年荷兰科学家伊克曼首先发现，1910年为波兰化学家丰克从米糠中提取和提纯。它是白色粉末，易溶于水，遇碱易分解。它的生理功能是能增进食欲，维持神经正常活动等，缺少它会得脚气病、神经性皮炎等。成人每天需摄入2mg。它广泛存在于米糠、蛋黄、牛奶、番茄等食物中。（2）维生素B②维生素B2---核黄素1879年英国化学家布鲁斯首先从乳清中发现，1933年美国化学家哥尔倍格从牛奶中提取。维生素B2是橙黄色针状晶体，味微苦，水溶液有黄绿色荧光，在碱性或光照条件下极易分解。人体缺少它易患口腔炎、皮炎、微血管增生症等。成年人每天应摄入2～4mg，它大量存在于谷物、蔬菜、牛乳和鱼等食品中。

它有抑制呕吐、促进发育等功能，缺少它会引起呕吐、抽筋等症状。成年人每天摄入量为2mg，它广泛存在于米糠、大豆、蛋黄和动物肝脏中。

1947年美国女科学家肖波在牛肝浸液中发现。它化学性质稳定，是人体造血不可缺少的物质，缺少它会产生恶性贫血症。人体每天约需12μg，人在一般情况下不会缺少。③维生素B6④维生素B121907年挪威化学家霍尔斯特在柠檬汁中发现。它是无色晶体，熔点190～192℃，易溶于水，水溶液呈酸性，化学性质较活泼，遇热、碱和重金属离子容易分解，所以炒菜不可用铜锅和加热过久。维生素C主要功能是帮助人体完成氧化还原反应，提高人体灭菌能力和解毒能力。长期缺少维生素C会得坏血病，成人每天需摄入50～100mg。多吃水果、蔬菜能满足人体对维生素C的需要。据诺贝尔奖获得者鲍林研究，服大剂量维生素C对预防感冒和抗癌有一定作用。（3）维生素C—抗坏血酸

几百年前，远洋轮船上没有冷藏设备，船员们只能吃面包、饼干、咸肉等食物，长时间吃不上新鲜蔬菜和水果。航行期间船员们经常病倒，症状是脸色暗黑、牙龈渗血、浑身青斑，许多船员甚至因此而病故。探险家哥伦布的船队在航行途中也有船员患上此病。患病的船员留在了途经的一个荒岛上，他们采摘红红绿绿的野果调节口味并以充饥。几日后，奇迹出现了，这些患病的船员不但没有死去，反而恢复了健康。