现代生活化学第三章

现代生活化学第三章第一页，共三十九页，2022年，8月28日

地球表层天然存在92种元素，有60多种已在人体内发现，成为构成人体与维持生命的重要组成部分。因此，认识什么是微量元素，正确调节机体微量元素的平衡，防止微量元素失调而发生疾病，保持自身健康与长寿，具有非常重要的意义。第二页，共三十九页，2022年，8月28日

第一节什么是微量元素(Traceelement)⒈常量元素Constantelement

即宏量元素、组成元素。这类元素按含量顺序排列包括氧（O）、碳（C）、氢（H）、氮（N）、钙（Ca）、硫（S）、磷（P）、钠（Na）、钾（K）氯（Cl）、镁（Mg）11种元素，占人体总重量的99.95%，其中氢、氧、氮、碳、硫、磷占人体重量的94%，氢与氧结合成的水占人体重量的65%，故又称这些元素为基本结合元素一、人体中元素的组成CompositionofelementInhumanbody

第三页，共三十九页，2022年，8月28日⒉微量元素Traceelement

微量元素又称痕量元素、稀有元素，微量元素的标准含量均占人体总重量的万分之一以下。目前在人体内已测定60多种微量元素，它们的总重量只有人体总重量的0.05%，但是，在非常低的浓度下，具有极其强大的生物学作用。第四页，共三十九页，2022年，8月28日

表1—2人体中的微量元素Thetraceelementinhumanbody

第五页，共三十九页，2022年，8月28日二、人体微量元素的分类与含量

Contentandclassificationofthetraceelementofhumanbody

★⒈必需微量元素Necessarytraceelements

人体必需微量元素有16种，表1—3人体中的必需微量元素Thenecessarytraceelementinhumanbody

第六页，共三十九页，2022年，8月28日⒉非必需的微量元素

nonnecessarytraceelement

⒊有害元素Harmfulelement

表1—5对人体有害的微量元素表1—4人体非必需的微量元素第七页，共三十九页，2022年，8月28日三、人体必需微量元素的共同特点

Thecommoncharacteristicofthenecessarytraceelementofhumanbody★⒈必需微量元素Thenecessarytraceelement

人体必需的微量元素是指维持人体正常活动所必需的元素，缺乏这类元素将导致机体生理功能失常，组织结构异常变化，发生相应的病理变化，临床表现为种种疾病。第八页，共三十九页，2022年，8月28日⒉必需微量元素具有几个共同特点characteristic

⑴必需微量元素数量少而作用大。⑵多数微量元素为金属元素。⑶多数必需元素在元素周期表中居于前部位置。⑷高度的生物学作用。⑸微量元素间的相互作用。⑹超过生理需要量或处于不同状态时（过低过高）能产生毒副作用Poisonoussideeffect第九页，共三十九页，2022年，8月28日

第二节人体必需微量元素基础知识

Basicknowledge

一、微量元素的生理功能Thephysiologicalfunctionoftraceelement

⒈协助宏量元素及大量元素的输送，如血红蛋白hemoglobin（Fe）⒉作体内各种酶ferment的组成部分和激活剂，人体内有1000多种酶，每种酶大都含一个或多个金属离子。⒊可参与激素作用调节重要的生理功能，如甲状腺激素

hormoneofthyroidgland中碘抑制了甲状腺亢进。⒋可影响核酸代谢，核酸nucleicacid含有多种微量元素，如Cr、Co、Cu。第十页，共三十九页，2022年，8月28日二、微量元素的适宜浓度范围Thesuitabledensityscopeoftraceelement

微量元素在机体内保持一定的生理剂量时，可以发挥有益的生理作用，促进生物体的生成发育，维持生物体的健康水平。当摄入量不足或过量，都可能对机体产生损害，甚至导致机体死亡，机体的微量元素适宜浓度范围很窄，下图的典型微量元素——生物功能关系中，适宜区只有几十个（μg/L），正常情况下过量摄入的微量元素在体内可通过排便出汗等排出体外，以保持体内各微量元素代谢的平衡Thebalanceofsupersesson，因而人体在正常状况下可能看作是动态平衡体。第十一页，共三十九页，2022年，8月28日效应100%缺乏区适中区死亡区死亡区

必须微量元素浓度——生物功能相关图★三、微量元素与疾病Traceelementanddisease

地球化学的长期作用使得地球化学元素分布极不均匀，有些地区的某些元素过量或缺乏，当这些元素是疾病的控制因素之一时，就表现为各种地方病Localdisease

。

法国科学家G·伯特兰德的最适营养浓度定律第十二页，共三十九页，2022年，8月28日⒈微量元素与癌症Traceelementandcancer研究表明：90%以上的癌症cancer与环境有关，癌症病人的癌组织，体液中的微量元素谱往往发生变化，其中铜、锌与癌症的关系最为明显。对广东顺德、江苏启东等癌症高发区的土壤、水、农作物分析，对肝癌、胃肠道癌、女性生殖器官肿癌等多种恶性肿瘤Tumor患者血清分布得出一致的结论：恶性肿瘤患者血清（Serum）Zn/Cu比值明显低于正常人，而进行手术摘除恶性组织或药物治疗后，患者血清Zn/Cu比值回升。

第十三页，共三十九页，2022年，8月28日珠蛋白缺铁性Fe+原卟啉→血红素血红蛋白再生障碍性Co急性Ni、Cu含量过高慢性粒细胞性贫血Anaemia

白血病Leukemia

骨髓瘤Marrowtumour

血液病

⒉微量元素与血液病Traceelementandblooddisease第十四页，共三十九页，2022年，8月28日⒋微量元素与眼疾病（白内障）Traceelementandeyedisease晶体Zn、Cu、Ca、Se

血清Zn、Cu、Se、Ca、Mg

测这几种元素的含量⒌

Cu/Zn浓度升高 妇女畸胎死胎几率升高。⒊微量元素与心血管疾病

Traceelementanddiseaseofheart-blood-vessel研究表明：心血管疾病主要与K、Ca、Mg、Cu、Zn等到有关其中冠心病和肺心病患者血清中Zn/Cu比值明显低于健康人，经治疗后，上述微量元素明显提高。第十五页，共三十九页，2022年，8月28日第三节 铁的生理功能Thephysiologicalfunctionofiron

一、铁的分布与含量Contentandthedistributionofiron

⒈动物与植物中的铁自然界中几乎所有的动植物中都含有铁，大多数动植物中的铁含量不特别高，而海洋生物、动物肝脏及豆类食品中铁含量较高（紫菜、鸡血、猪血、黄豆、绿豆、红椒）。⒉人体内的铁（肝和脾含量最高）★①正常成人血红蛋白：男120～160g/L12～16g%

女110～150g/L

11～15g%第十六页，共三十九页，2022年，8月28日

②铁总量

成年人 男 ＞ 女

2～5g50mg/Kg 35～45mg/Kg③婴幼儿童：胎儿 75mg/Kg

新生儿 300～400mg（总量） 重新补充二、需量Requirement

可维持4个月 儿童 10mg/天

少年 男15mg/天 女20mg/天成年 男12mg/天 女18mg/天妊、哺妇女28mg/天

第十七页，共三十九页，2022年，8月28日

血红蛋白

70～80% 功能铁

铁卟啉类

红蛋白20～30% 贮存铁

非铁卟啉类

胞色素、酶三、铁在人体内存在的状态Stateofironinhumanbody★四、缺铁与疾病A

shortageofironanddisease婴幼儿发病早50% 部分农村70% 原因：学龄前儿童 30% 厌食、偏食 ①食物青少年 女性比正常人增加需量 ②肠胃成年人、妇女、孕妇、老年人 ③其它缺铁性贫血全球10亿之多，占世界总人口的1/5，缺铁，感觉神经性耳聋第十八页，共三十九页，2022年，8月28日五、铁的吸收与食疗Dietotherapyandabsorptionofiron★⒈血红素铁的吸收率高，

主要因为食物中其它成份不影响铁的吸收，一般动物血中铁的吸收率可达20%，鱼肉15%，母乳中铁的吸收率最高可达50%，应提倡母乳喂养（防儿童缺铁性贫血、非血红素铁→谷物、蔬菜、牛奶、鸡蛋、铁强化食品等）吸收率（＜10%）大米1%、面粉2～5%、直接造成缺铁性贫血Anaemia

。★⒉食疗Dietotherapy

①富Fe食物：紫菜0.0369%

动物肝（红肉）0.01%海参0.0789% 虾米、海带0.0889%动物血第十九页，共三十九页，2022年，8月28日

②助Fe吸收：Vc、Vb2、叶酸、氨基酸、果糖、脂肪（牛乳+Vc→Fe的利用增加300%）③抑制吸收：茶叶、咖啡、纤维素、（鞣酸+Fe→复合物，不宜吸收）⒊其它①

在植物生长的过程中，注入一种经过加工的铁元素，植物中的Fe就会增加。②

用铁锅烧饭、做菜（含量较其它锅高5倍以上）若过多会导致白血病。③

加强体育锻炼第二十页，共三十九页，2022年，8月28日第四节碘与人体健康Iodineandhealthofhumanbody

一、分布与含量Distributionandcontent⒈动、植物Animalandplant

富碘：海盐、海水、海藻、海鱼等（比淡水鱼高几十～几百倍）普通食物：海带0.06%＞贝藻＞海鱼＞鸡蛋＞肉＞牛奶＞谷物＞淡鱼成人需求量50～70ug/天⒉人体Humanbody

甲状腺（70～80%）血液、组织第二十一页，共三十九页，2022年，8月28日二、生理功能Physiologicalfunction

在甲状腺内合成甲状腺激素

hormoneofthyroidgland

（调节高等动物所有组织广泛的生理过程）三、缺碘与疾病A

shortageofiodineanddisease

★

自人类认识碘以来，观察到在严重缺碘的地方性甲状腺肿病区，出现以呆、小、聋、哑、瘫为特征的地方性克汀病人，进一步的科学研究发现缺碘还造成死胎、流产、先天畸形以及智力、听力和身体发育障碍等一系列损害，碘缺乏病是世界上已知的导致人类智力损害的最主要因素。高碘也是地方性甲状腺肿大的一个发病原因(亢进)→急躁易怒、多言多语、烦躁不安、失眠多梦。第二十二页，共三十九页，2022年，8月28日第五节锌与人体健康Zincandhealthofhumanbody

★一、生理功能Physiologicalfunction⒈参加酶ferment的激活activation与合成synthesis（200多种酶的组成部份的激活因子）⒉维持正常的免疫功能immunityfunction（急性感染、急性心肌梗塞、手术创伤、烧伤，血锌下降）⒊促进生长发育（促进细胞的正常分裂、生长与再生、对脑下垂体分泌生长激素有促进作用，因而对人体特别是婴幼儿及青少年的生长发育有着非常重要的作用，铁锌：生长发育延迟，侏儒综合症，以及精神抑郁症及智力低下）。第二十三页，共三十九页，2022年，8月28日⒋维持正常的食欲Appetite与味觉Senseoftaste

酸、甜、苦、辣→味觉素→含锌化合物（肽）⒌促进创伤组织愈合（皮炎、烧伤、溃疡、湿疹、痤疮）⒍与视觉Vision有关（维A的运送、白内障、Zn↓Se、Cu、Mg、Ca↑、Zn/Cu↓、过低）。⒎心血管疾病、癌症、恶性肿瘤，治疗后Zn/Cu比值回升。⒏促进性机能正常作用，缺Zn、女性月经失调、难产、死胎，而对发育、智力、性功能的影响（婴儿）将是不可逆的。二、人体内的锌Thezincinhumanbody

血液、眼睛、头发、骨骼、精子、前列腺等（男＞女）。第二十四页，共三十九页，2022年，8月28日★三、缺锌的原因

Thereasonofshortageofzinc

植物中的植酸+Zn2+

稳定的配合物complex，干扰小肠对Zn的吸收

⒈长期素食者vegetarian（富锌：瘦肉、猪肝、牛肝、鱼，尤其是马肉、芝麻、蛋黄、牛肉）⒉过量补钙（抑制锌的吸收）⒊牛奶（吸收率28%）代替人奶（41%吸收率）⒋婴幼儿、孕妇、哺妇

⒌病理状态下

⒍酗酒影响Zn的吸收（消耗过多的Zn)第二十五页，共三十九页，2022年，8月28日第六节其它微量元素Othertraceelement

一、锗（Ge）锗可以及时地帮助人体消灭氢离子和游离基免疫功能心血管疾病（含量低）抗癌功能解毒（As,Pb,Hg,Cd)防肝炎第二十六页，共三十九页，2022年，8月28日二、铜（Cu）铜不但无毒，而且是动植物、微生物以及人类的必需痕量元素。

铜在植物体内有两大作用：一、植物在制造叶绿素Chlorophyll

时，必须用铜作催化剂Catalyst；二、铜能影响植物细胞膜的通透性，没有铜，植物细胞就不可能正常地和外界交换物质。（坚果中含量较多）铜是微生物的命根子。（肝脏中含量较多）动物和人类必须有铜存在，才能源源不断地合成出血红蛋白来。（软体动物中较多）人体约含100～150mg

Cu第二十七页，共三十九页，2022年，8月28日铜过多：诱发各种癌，铜缺乏：骨质疏松、面色苍白，皮肤与毛发色素减少，厌食，腹泻、反应迟钝、视力下降，生长发育减缓，皮炎、贫血；铜缺乏妇女：羊膜变薄及早破、早产、流产、婴儿体重过轻。三、硒的功用（Se）免疫机能心血管疾病（缺）克山病：地方性心肌病（缺硒）第二十八页，共三十九页，2022年，8月28日⒋抗癌来源于食物（人参、枸杞、野菊花）⒌解汞毒（还原游离基）⒍防肝炎⒎改善视力，促进生长发育过量也不好第二十九页，共三十九页，2022年，8月28日第七节常量元素钙（镁、钾）Constantelementcalcium,magnesiumandpotassium

一、人体中存在的形式Existentform

钙是人体中常量元素，其含量在氢、氧、碳、氮之后，居第五位（金属元素中居第一位），正常成人中共含约1～1.2Kg钙，占人体总重约2%，其中99%以上的钙都存在于骨骼中（以磷酸钙形式），另1%存在于软组织、细胞和血液中。第三十页，共三十九页，2022年，8月28日

二、生理功能Physiologicalfunction⒈钙是构成骨、牙的主要成份。骨骼作为钙贮库，在钙的代谢和维持体内环境方面有重要作用，并一直不断地进行着钙的沉淀-溶解动态平衡（800Mg/天、成人）⒉降低毛细血管和细胞膜的通透性，防止血渗出，控制炎症和水肿。⒊酶系统的激活（Mg2+、Ca2+、K+、Na+保持一定比例）。

[Na2+]+[K+][Ca2+]+[Mg2+]+[H+]应急性

∝第三十一页，共三十九页，2022年，8月28日⒋精子加卵子的结合需钙的催化。⒌其它(维持心跳节律,参与血凝过程,缺Fe需补钙)。三、钙的吸收Theabsorptionofcalcium

膳食中钙的吸收主要在PH值较低的小肠上段钙的吸收率随年龄的增长而下降

婴儿＞50% 青年≈20%35岁骨密度最高 儿童＞40% 40岁以上吸收逐渐小于溶出

有利于膳食钙的吸收：主要是VD、赖氨酸等、乳糖Ca/P比值（1∶1）低1/2时，钙的溶出、妊娠、哺乳、青春期，钙的需要量大，吸收率最高。不利于膳食钙的吸收：植酸（六磷酸肌醇），草酸。第三十二页，共三十九页，2022年，8月28日

★四、缺钙的表现及后果

consequenceandexpression

成年：皮肤缺乏光泽和弹性、失眠、多梦、易感冒、忘事、脱发；老人：骨质疏松、增生，手脚抽搐、高血压、肾结石，结肠癌等。儿童：厌食、夜惊、盗汗、出牙迟、学步晚、鸡胸、漏斗胸、腿肢弯曲、O型腿(或X型)等。孕妇、哺乳妇女(二代人健康)：婴儿先天性佝偻病、孕妇表现为骨质疏松、腰酸腿痛、手足麻木、产后牙齿松动、乳汁分泌不足严重的还会使骨盆变窄引起难产。第三十三页，共三十九页，2022年，8月28日缺钙的其它后果：1、免疫力下降2、过敏症3、血管炎和胶原病4、慢性风湿性关节炎5、骨质疏松症6、动脉硬化7、偏头疼8、糖尿病9、肥胖症9、高血压10、思维迟钝第三十四页，共三十九页，2022年，8月28日

★五、钙与人体骨质疏松Calciumandosteoporosisofhumanbody

骨质疏松是以

骨量降低，骨质结构性变和骨折危险性增高为特征。临床：软弱无力、腰酸背痛、骨疼、骨骼变形、早期无明显自觉症状，但从量变到质变，当骨质丧失30%，才可能出现驼背和全身变矮，如美国骨质疏松患者达2千万（1/10）；如香港：由骨质疏松→髋骨骨折