营养与化学元素

营养与化学元素生命的化学进化过程生命的化学进化学说：（四个阶段）★1953年，从无机小分子合成氨基酸★1965年和1981年，分别人工合成牛胰岛素和核糖核酸无机小分子物质原始生命多分子体系有机小分子物质有机高分子物质地球本身经历了元素进化,分子进化和生物进化。生物进化时间标尺10.1生物体中的化学元素的分类和主要功能

必需元素

1）常量元素（含量占人体重量0.01%以上，11种）C,H,O,N,S,Ca,P,K,Na,Cl,Mg2）微量元素:

非必需元素

存在于组织中，浓度变化、生物效用等有待研究有毒（有害）元素

对机体有显著毒害作用的元素。Pb,Cd,Hg等Fe、I、Cu、Zn、Mn、Se、F、Co、Mo、Cr必需元素生命过程的某一环节（一个或一组反应）需要该元素的参与，即该元素存在于所有健康的组织中；生物体具有主动摄入并调节其体内分布和水平的元素；存在于体内的生物活性化合物的有关元素；缺乏该元素时会引起生化生理变化，当补充后即能恢复。人体内必需常量元素的平均含量元素名称含量(%)元素名称含量(%)氧（O）碳（C）氢（H）氮（N）钙（Ca）磷（P）61.023.010.02.61.41.2硫（S）钾（K）钠（Na）氯（Cl）镁（Mg）0.230.200.160.140.029钙占人体重的1.5%～2.0%99%存在于骨骼和牙齿中以羟基磷灰石(Ca10(OH)2(PO4)6)的形式存在。其余1.0%存在于软组织、细胞外液和血液中。来源广泛钙在人体内的功能钙的营养不足对于儿童－骨质生长不良和骨化不全－会出现囟门晚闭、出牙晚－“鸡胸”或佝偻病对于成年人－患软骨病－易发生骨折并发生出血和瘫痪等疾病－高血压、脑血管病等也与缺钙有关VD治疗前14个月VD治疗后每日人体所需钙量组别钙的供给量(毫克)组别钙的供给量(毫克)婴幼儿400-800母乳期1000-2000青少年1000-1200绝经妇女1200-1500成年男女800老年人1000-1200磷占人体重的1.0%

,体内无机盐的1/490%的磷以磷酸根PO43-的形式存在85%～90%存在于牙齿和骨骼中，其余分散于体液、血细胞之中来源广泛磷在人体中的功能钠、钾和氯分别约占人体重的％、％和％以离子状态存在于一切组织液之中细胞内K+含量多，细胞外液（血浆、淋巴、消化液）Na+含量多Na+、Cl－来自食盐，K+来自水果、蔬菜等。钠、钾、氯钠、钾和氯在人体中的功能人长期不吃盐或吃盐很少时，血液中钠、钾、氯等电解质离子比例失调时，－轻者使人疲乏无力、厌食嗜睡、消化不良－重者导致呕吐、抽搐、昏迷不醒、心律失常等症状食盐与健康食盐摄入量过多可对健康造成诸多危害：—高钠饮食人群易患高血压。—摄入过多食盐易导致骨质疏松。—高盐膳食易导致胃炎、胃溃疡。—食盐摄入量过多易引起感冒。食盐摄入量标准，据中国成年居民膳食营养素适宜摄入量，钠每日摄入量为2200mg，氯为3400mg，世界卫生组织建议，成人每日食盐用量不超过6g为宜。有高血压家族史者和高血压、心血管疾病患者，每日用盐量应减少到5g以下，以至3g为宜，同时可以选用低钠碘盐。人体内必需微量元素的平均含量元素名称含量(%)元素名称含量(%)铁（Fe）氟（F）锌（Zn）铜（Cu）溴（Br）钒（V）0.0060.00370.00330.00010.00010.00003锡（Sn）锰（Mn）碘（I）硒（Se）铬（Cr）钼（Mo）钴（Co）0.000020.000020.000020.000020.000020.000010.000002人体中每人每日需要量小于100mg必需微量元素主要通过形成结合蛋白(如血红蛋白，铜蓝蛋白等)、酶、激素和维生素等而起作用。微量元素需要量甚微，一般膳食中并不缺乏，若补给过多，则有害无益，甚至会发生中毒症。必需微量元素缺乏的因素如下：①饮食和饮水中供应的必需微量元素不足；②膳食中必需微量元素的吸收率降低；③需要量增加；④遗传性缺陷病。碘库25～36mg甲状腺素膳食碘尿碘粪碘90％10％15mg150g

其他组织铜库100～150mg铜蓝蛋白膳食铜粪铜尿铜微量肝中～

细胞色素C氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺羟化酶、单胺氧化酶、超氧化物歧化酶及赖氨酰氧化酶

锌库2～3g锌指模序

膳食锌粪锌15～20mg

碳酸酐酶、乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶、胸苷激酶、RNA聚合酶及DNA聚合酶氟库2～3g氟磷灰石膳食氟尿氟粪氟20％骨骼、牙齿～

其它组织90％80％

3(Ca3(PO4)2)·Ca(OH)2+2F-3(Ca3(PO4)2)·CaF2+2OH-

碘

1、碘的代谢主要来源：膳食，成人每天需碘量为150g

主要去路：合成甲状腺素

2、主要缺乏症成人缺碘可引起甲状腺增生，称甲状腺肿胎儿期和新生儿期缺碘可引起呆小病

铜

1、铜的代谢人对铜的最低需要量约为每日～2.0mg，而推荐量则为每日2～3mg肝是调节体内铜代谢的主要器官

2、主要缺乏症白细胞减少、骨骼脱盐、贫血、动脉壁弹性减弱及神经组织脱髓鞘等蓝绿粪及唾液，急性溶血及肾功能异常等

主要功能：合成血浆铜蓝蛋白；铜是许多酶的组分

3、铜中毒锌

1、锌的代谢成人每日需锌15～20mg

2、主要缺乏症儿童缺锌可引起生长不良及生殖器官发育受损，伤口愈合迟缓等。缺锌还可影响皮肤健康，出现皮肤粗糙和干燥。唾液中味多肽含有锌，为味蕾发育所必需，锌缺乏时，味觉敏感性减退

主要功能：锌在基因调控过程中有重要作用（锌指结构）；锌是许多酶的组分

铜能竞争血浆清蛋白分子上锌的结合部位锰

1、锰的代谢需要量：成人每日摄人锰～3.0mg

锰是精氨酸酶等多种酶的组成成分锰是羧化酶等多种酶的激活剂。参加糖和脂类代谢及蛋白质、DNA和RNA的合成

3、主要缺乏症：罕见主要储存于肝及肾中；在亚细胞结构中线粒体含锰最高

2、锰的主要功能硒

1、硒的代谢需要量：成人每天需供给硒50g

硒是谷胱甘肽过氧化物酶的成分；硒可促进人体生长，保护心血管、心肌健康，解除体内重金属毒性作用

3、主要缺乏症：克山病广泛分布于除脂肪以外的所有组织中

2、硒的主要功能氟

1、氟的代谢需要量：成人每天需供给～1mg氟在骨骼及牙齿的形成中有重要的作用（生成氟磷灰石），可以防止龋齿的发生。

3、主要缺乏症：龋齿、骨质硫松症

90％积存于骨骼及牙齿中

2、氟的主要功能氟可直接刺激G蛋白，从而激活腺苷酸环化酶或磷脂酶C，启动相关信息系统，引起广泛的生物学效应氟是烯醇化酶的高效抑制剂，使酵解被阻断

4、氟中毒：牙釉质受损伤而呈现斑纹；使成骨作用失常钼、铬、钴钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶及亚硫酸盐氧化酶等的组成成分先天性缺乏此亚硫酸盐氧化酶的婴儿将丧失其脑的功能，表现为去脑样病

铬是葡萄糖耐量因子中的成分之一

铬缺乏的主要症状为葡萄糖耐量受损，使胰岛素的效力降低钴是维生素B12的组成成分钴缺乏可能与甲状腺功能紊乱有关

10.2营养与健康

健康：一个人只有在躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康四个方面健全，才是健康的人。－健康是人的基本权利，是人生最宝贵的财富之一；－健康是生活质量的基础；－健康是人类自我觉醒的重要方面；－健康是生命存在的最佳状态，有着丰富深蕴的内涵。衡量健康的10条标准①精力充沛，能从容不迫地应付日常生活、学习或工作的压力而不感到过分紧张；②处事乐观，态度积极，乐于承担责任，严于律己，宽以待人;③应变能力强，能够较好地适应环境的各种变化；

④对于一般性感冒和传染病有抵抗能力；⑤体重标准，身材匀称，站立时身体各部位协调；⑥眼睛明亮，反应敏锐，无炎症；⑦头发有光泽，无头屑或较少；⑧牙齿清洁，无龋齿、无疼痛，牙龈颜色正常，无出血现象；⑨肌肉、皮肤有弹性，走路感觉轻松；⑩善于休息，睡眠良好。供给热量和能量，使其能维持体温，满足生理活动和从事劳动的需要；构成身体组织，供给生长、发育及组织自我更新所需要的材料；保护器官机能，调节代谢反应，使身体各部分工作能正常进行。人体对营养最基本的要求人体6种营养素：糖类、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐、水人体必需三大营养物质：糖类、脂肪、蛋白质多吃糖对人体有益吗？当碳水化合物的摄入量超过了人体正常所需要的量时，它主要是转化成糖原和脂肪组织储存于体内，这样势必造成肥胖，诱发糖尿病、高脂血症、脂肪肝等疾病。食糖过多不利于伤口愈合；食糖过多还易患龋齿、近视眼等。☆脂肪和类脂总称为脂类(lipid)，又称脂质。

生物体内的脂类

脂肪——甘油三酯（triglyceride，TG）。储存能量及氧化供能。类脂——固醇及其酯（cholesterolester,

CE）、磷脂（phospholipid,PL）及糖脂等。细胞的膜结构重要组分。脂类单纯脂类复合脂类衍生脂类脂酸与醇所组成的酯类脂油腊脂酸与醇所生成的酯，并含有其他非脂性物质，如糖、磷酸及氮碱等。磷脂糖脂由单脂和复脂衍生而来或与之关系密切，具有脂质一般性质的物质。取代烃固醇类萜其它脂质(simplelipid)(compoundlipid)(derivedlipid)脂肪类脂分类含量分布生理功能脂肪甘油三酯95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能:1g脂肪：38kJ（9kcal）

1g葡萄糖：16.9kJ（4kcal）2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能游离脂肪酸（脂酸）的来源自身合成以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。食物供给包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。☆必需脂酸——

亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。含脂肪较多的食物脂肪与健康适当的脂肪利于健康不适当的脂肪有害健康－摄入过多，容易诱发心脑血管疾病，会导致肥胖等，还将诱发高血压、糖尿病等。

♥阻止脂肪来源

♥消耗贮存的脂肪反式脂肪酸反式脂肪酸（人造脂肪）是普通植物油经过人为改造变成“氢化油”过程的产物。经过人工催化，向不饱和脂肪酸为主的植物油中适度引入氢分子，就可以将液态不饱和脂肪酸变成易凝固的饱和脂肪酸，从而使植物油变成黄油一样的半固态甚至固态。其中，有一部分剩余不饱和脂肪酸发生了“构型转变”，从天然的“顺式”结构异化成“反式”结构，就是所谓的反式脂肪酸。♥含反式脂肪酸较多的食品：人造黄油、方便面、方便汤、快餐、冷冻食品、烘焙食物、多纳圈、薯片、炸薯条、巧克力及各种糖果、沙拉酱等食品中，反式脂肪酸的含量尤其高。营养专家认为，反式脂肪酸在自然食物中的含量几乎为零，很难被人体接受、消化，容易导致生理功能出现多重障碍，是一种完全由人类制造出来的食品添加剂，实际上，它也是人类健康的“杀手”。反式脂肪酸对人体健康的影响降低记忆力研究认为，青壮年时期饮食习惯不好，老年时患阿尔兹海默症（老年痴呆症）比例更大。反式脂肪酸对可以促进人类记忆力的一种胆固醇具有抵制作用。容易发胖反式脂肪酸不容易被人体消化，容易在腹部积累而导致肥胖。喜欢吃薯条等零食的人应提高警惕，油炸食品中的反式脂肪酸会造成明显的脂肪堆积。易引发冠心病根据法国国家健康与医学研究所的一项最新研究成果表明，反式脂肪酸能使有效防止心脏病及其他心血管疾病的胆固醇（HDL）的含量下降。容易形成血栓反式脂肪酸会增加人体血液的黏稠度和凝聚力，容易导致血栓的形成，对于血管壁脆弱的老年人来说，危害尤为严重。影响生长发育怀孕期或哺乳期的妇女，过多摄入含有反式脂肪酸的食物会影响胎儿的健康。研究发现，胎儿或婴儿可以通过胎盘或乳汁被动摄入反式脂肪酸，他们比成人更容易患上必需脂肪酸缺乏症，影响生长发育。影响男性生育能力反式脂肪酸会减少男性荷尔蒙的分泌，对精子的活跃性产生负面影响，中断精子在身体内的反应过程。能结合于机体组织的脂类物质中当反式脂肪酸结合于脑脂质中时，将会对婴幼儿的大脑发育和神经系统发育产生不利影响。影响生长发育期的青少年对必需脂肪酸的吸收反式脂肪酸还会对青少年中枢神经系统的生长发育造成不良影响。蛋白质与健康摄入不足－生长发育迟缓，体重减轻，容易疲劳，易感染其它疾病摄入过剩－加重肾脏负荷－含硫氨基酸过多，加速钙质流失，导致骨质疏松维生素是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。★生物必需性——维生素缺乏症维生素摄入量不足维生素的吸收障碍需要量增加食物以外的维生素供给不足致病因素维生素(Vitamin)

维生素种类脂溶性维生素

(lipid-solublevitamin)水溶性维生素

(water-solublevitamin)

依据维生素的溶解性：维生素A（A）、D、E、K。B1、B2、泛酸(B3)、PP、B6、生物素(B7)、叶酸、B12、C、硫辛酸。

B族维生素：

B1、B2、泛酸、PP、B6、生物素、叶酸、B12、对氨基苯甲酸等共同特点

均为非极性疏水的异戊二烯衍生物；不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂；在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收；吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输。脂溶性维生素

(lipid-solublevitamin)维生素A（抗干眼病维生素）化学本质维生素A的活性形式：视黄醇、视黄醛、视黄酸化学本质：含β-白芷酮环的多聚异戊二烯复合物

维生素A原：β-胡萝卜素主要类型：A1（视黄醇）、A2（脱氢视黄醇）☆不具有维生素活性，但在体内可转变为维生素的物质，称为维生素原主要分布：A1━

━咸水鱼的肝脏、A2━━淡水鱼的肝脏VA1VA2视黄醇（维生素A）视黄醇β-胡萝卜素视黄醛13β-胡萝卜素-15，15’-双氧酶15视黄醛还原酶转化部位：小肠、肝脏视紫红质视蛋白11-顺视黄醛全反视黄醛暗处光(视网膜)异构酶11-顺视黄醇全反视黄醇(肝)异构酶视黄醛还原酶视循环示意图视蛋白视蛋白反式视黄醛顺式视黄醛视紫红质光照神经冲动维生素A的生理功能

♥维生素A的激素作用机理

视黄酸与细胞内特异CRBP（细胞视黄醇结合蛋白）结合，进一步与核蛋白结合，调节特定基因表达。

♥维生素A的缺乏症

夜盲症、干眼病、皮肤干燥和毛囊丘疹等。维生素D（抗佝偻病维生素/钙化醇

）化学本质化学本质：类固醇激素主要类型：D2（麦角钙化醇）、D3（胆钙化醇）

V-D3原：7-脱氢胆固醇

V-D3在肝内的储存及血液中运输的形式：25-(OH)-D3

V-D2原：麦角固醇胆固醇

7-脱氢胆固醇V-D3麦角固醇V-D2♥主要生理功能作用于小肠粘膜、肾及肾小管，促进钙磷吸收，有利于新骨的形成、钙化。♥缺乏症♪儿童——佝偻病♪成人——

软骨病VD治疗前14个月VD治疗后部分水溶性维生素的生理作用名称最低需要量/日食物来源功能缺乏时的症状维生素B1(硫胺)1.5mg谷物,豆,肝,脑,心,肾脏形成与柠檬酸循环有关的酶脚气病,心力衰竭,精神失常维生素C(抗坏血酸)75mg柑橘属水果,绿色蔬菜使结缔组织和碳水化合物代谢正常坏血病,牙龈出血,牙齿松动,关节肿大叶酸0.1～0.5mg酵母,动物内脏,麦芽合成核蛋白贫血症,抑制细胞的分裂水溶性维生素

(water-solublevitamin)缺维生素B1

对音响有过敏性反应,尤其对金属摩擦发出的声音过敏,小腿有间歇性酸痛。缺维生素B2

嘴角易破裂溃烂,出现各种皮肤病,手脚有灼热感觉。对光有过度敏感的反应。缺维生素B6

舌苔厚重,嘴唇浮肿,头皮屑多,口腔粘膜干燥。缺维生素B12

行动易失平衡,身体有间歇性痛楚,手指及脚趾酸痛。缺维生素C

伤口不易愈合,虚弱,牙齿易出血,舌苔厚重。缺维生素A

指甲出现深刻明显的白线,头发枯干,皮肤粗糙,记忆力减退,心情烦躁,易失眠。自查缺不缺维生素维生素并非多多益善长期大量服用维生素E，有引起血栓性静脉炎、肺栓塞、高血压、肌肉萎缩、全身倦怠等病症的危险。长期大量服用维生素A,会出现毛发干枯、脱落,皮肤干燥骚痒,食欲不振,体重减轻,四肢疼痛等。长期大量服用维生素D,会引起小儿低热、烦躁哭闹、厌食、体重下降、肝脏肿大、骨骼硬化等病症,比佝偻病的危害更大。服用过量的维生素B1，会引起头痛、眼花、烦躁、心率失常、浮肿和神经衰弱。大量内服维生素C，可引起腹泻、胃酸过多、胃液反流、肾结石,并可降低妇女的生育能力。无机盐的生理功能无机盐又称矿物质构成骨、齿和体液的重要成分维持正常的酸碱平衡和渗透作用保持神经、肌肉的兴奋性－K+、Na+离子提高兴奋性－Ca2+、Mg2+离子降低这种作用促进酶的活性－Mg酶激活剂,稳定DNA和RNA的结构微量元素的含量功能主要症状来源过多缺乏FeFe输送氧青年智力发育缓慢,肝硬变肝,肉,蛋,水果,绿叶蔬菜缺铁性贫血,龋齿,无力CuCu胶元蛋白和许多酶的重要成分类风湿关节炎,肝硬化干果,葡萄干,葵花子,肝,茶等低蛋白血症,贫血,心血管受损,冠心病ZnZn控制代谢的酶的要害部位头昏,呕吐,腹泻肉,蛋,奶,谷物贫血,高血压,食欲不振味觉差,伤口不易愈合,早衰MnMn许多酶的要害部位头痛,昏昏欲睡,精神病干果,粗谷物,核桃仁,板栗软骨畸形,营养不良微量元素对人体的影响微量元素的含量功能主要症状来源过多缺乏II甲状腺中控制代谢的过程甲状腺肿大,呆滞海产品,奶,肉,水果甲状腺肿大,疲怠CoCo维生素B12的核心心脏病,红血球增多肝,瘦肉,奶,蛋,鱼巨红细胞贫血,心血管病CrCrCr（Ⅲ）使胰岛素发挥正常功能肺癌,鼻膜穿孔一切动、植物中均含微量铬糖尿病,糖代谢反常,粥样动脉硬化,心血管病SeSe正常肝功能必须酶的要害部位头病,精神错乱,肌肉萎缩,过量中毒致命日常饮食,井水中心血管病,克山病,肝病,易诱发癌症维持组织的正常形态和功能促进物质代谢－是良好溶剂，提供反应环境

－作为反应物，直接参与代谢调节体温润滑作用：唾液、泪液、关节液、粘液等水的生理功能营养不良导致的病症10.3树立平衡营养观念

平衡营养：通过食物补充人体所需的热能和营养素，以满足人体的正常生理需要，并且各种营养素之间比例要适当，以利于营养素的吸收和利用。人体内的氨基酸库处于不断变换之中

包括以下四方面的食物：（1）谷类、薯类和杂粮统称粮食。（2）动物肉类和豆类（3）蔬菜类和水果类（4）油脂类平衡膳食粮食150～500克蔬菜100～500克水果75～200克动物性食品85～150克奶及奶制品、豆奶及大豆制品200～400克鲜牛奶25～50克豆制品油脂和糖10～25克油脂，10～30克糖类，2～5克食盐各类食物每人每天推荐量注：适用于2-18岁的健康人。年龄小的取低值，年龄大的取高值。

不要暴饮暴食。

不吃肥甘厚味。所谓肥甘厚味，是指太油腻、太咸、太甜的精致食物。

不可偏食。

不勉强进食。

不可在发怒后进食。

不可吃过烫或过冷的食物。饮食原则人体内的一切生理活动都需要酸性与碱性的相对平衡，失去平衡，就造成疾病。人体的血液，在正常情况下保持呈弱碱性(pH值在～7.45之间)，当酸性较大时，称为酸性体质；当碱性较大时，称为碱性体质。人体体质的酸性、碱性平衡是物质正常代谢的结果，这与摄入膳食和食品的酸性、碱性有密切关系。食品的酸、碱性决定于食品中所含的元素种类与数量。饮食中酸碱平衡食品中氯、硫、磷等非金属元素的含量较高，在体内分解代谢后，最终产生酸性物质，这类食品就称为酸性食品（或酸性食物）。常见的酸性食物有：猪肉、牛肉、鸡肉、鸭肉、鱼类、奶酪、奶油、各种畜禽类、各种蛋及蛋制品、大米、面粉、酒类、甜食类等。酸性食物食品中钙、铁、钾、镁、锌等金属元素含量较高，在体内经过分解代谢后最终产生碱性物质，这类食品就叫碱性食品（或称碱性食物）。常见的碱性食品有：蔬菜、水果、豆类及其制品、杏仁、椰子、茶叶、海带、柠檬、洋葱、豆腐等。碱性食物饮食搭配不当，尤以摄入酸性食品超过碱性食品时，体内代谢积累过多酸性物质，使血液pH值偏离正常值范围，易引起人体生理上酸碱失调，这就是酸碱失衡。一般日常饮食中，酸性食品容易超标(人们的主食多属酸性食品)，导致血液偏酸。血液偏酸会增加钙、镁、铁等碱性元素的消耗，引起人体出现缺钙症或贫血。会使血液的色泽加深，黏度增大。还会引起各种酸中毒症。儿童易发生酸中毒，易患皮肤病、神经衰弱、胃酸过多、便秘、龋齿、软骨病等。中老年人发生酸中毒，易患神经痛、血压增高、动脉硬化、脑