现代生活化学第三章

第三章微量元素(tranceelement)与人类健康(healthofmankind)第一节微量元素第二节微量元素〔人体必需〕的根底知识第三节铁的生理功能第四节碘的生理功能第五节锌的生理功能第六节其他微量元素第七节常量元素钙、镁、钾1整理ppt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局部。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。2整理ppt

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%，故又称这些元素为根本结合元素一、人体中元素的组成CompositionofelementInhumanbody

3整理ppt⒉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。4整理ppt

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

5整理ppt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

6整理ppt⒉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7整理ppt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。8整理ppt⒉必需微量元素具有几个共同特点characteristic⑴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Poisonoussideeffect9整理ppt第二节人体必需微量元素根底知识Basicknowledge一、微量元素的生理功能Thephysiologicalfunctionoftraceelement⒈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的组成局部和激活剂，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。10整理ppt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。当摄入量缺乏或过量，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，以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。11整理ppt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12整理ppt⒈微量元素与癌症Traceelementandcancer研究说明：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比值上升。

13整理ppt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Traceelementandblooddisease14整理ppt⒋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⒌Cu/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研究说明：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。15整理ppt第三节 铁的生理功能Thephysiologicalfunctionofiron

一、铁的分布与含量Contentandthedistributionofiron⒈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/L11～15g%16整理ppt②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

17整理ppt

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18整理ppt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Dietotherapy①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19整理ppt②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〕假设过多会导致白血病。③

加强体育锻炼20整理ppt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21整理ppt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Ashortageofiodineanddisease★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。22整理ppt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、急性心肌堵塞、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〕。23整理ppt⒋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比值上升。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〕。24整理ppt★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)25整理ppt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26整理ppt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100～150mgCu27整理ppt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、反响迟钝、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〕28整理ppt⒋抗癌来源于食物〔人参、枸杞、野菊花〕⒌解汞毒〔复原游离基〕⒍防肝炎⒎改善视力，促进生长发育过量也不好29整理ppt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。30整理ppt

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

∝31整理ppt⒋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。32整理ppt★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、乳汁分泌缺乏严重的还会使骨盆变窄引起难产。33整理ppt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34整理ppt★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、早期无明显自觉病症，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