第二章 化學元素與人體健康

1、1氧-健康的成年人體內存氧量僅為11.5升，每分鐘呼吸16次，每次大約吸入0.5升的氧氣，一天要吸入11000多升的氧氣。 2鈉 -鈉是人體內最重要的常量元素之一，是細胞外液中主要的陽離子。成年人體內所含的鈉離子總量約為60克，其中50%存在于細胞外液中，40%存在于骨骼中，僅有10%存在于細胞內。鈉離子占血液中堿性離子的93%，是構成血漿和細胞外液總堿性的最主要成分，對調節(jié)體液呈中性起著至關重要的作用。 3鉀-正常的成年人每千克體重含鉀2克，其中98%存在于細胞內液中，2%存在于細胞外液。鉀是細胞內主要陽離子，是維持人體健康、保持正常生理功能的重要元素，參與調節(jié)體內的酸堿平衡、維持滲透壓，而

2、且，神經(jīng)組織的興奮性、神經(jīng)沖動的傳導以及各類肌肉的收縮都受到鉀濃度的影響。 研究表明，鈉能使血壓升高，而鉀能使血壓降低。正常成年人每月約需要鉀的量為2.5克，即一天2只西紅柿和一份烹飪的菠菜就滿足鉀的需要量了。 含鉀豐富的食品有豆類、水芹菜、香菜、香蕉和柑桔，還有牛奶、肉類、玉米、紅薯等。4鎂-人體內到處都有以鎂為催化劑的代謝系統(tǒng)，約有上百個的重要代謝必須靠鎂的催化才能進行。鎂幾乎參與了人體內所有的新陳代謝過程。在人體細胞內，鎂也是重要的陽離子，其含量僅次于鉀。鎂有多種特殊的生理功能，它激活體內多種酶系統(tǒng)，抑制神經(jīng)異常興奮，維持核酸結構的穩(wěn)定性，參與體內蛋白質的合成，進行肌肉收縮及體溫調節(jié)。鎂

3、會影響鉀、鈉、鈣離子細胞內外移動的“通道”，并有維持生物膜電位的作用。 鎂在人體中的正常含量為25克。人對鎂的需要量每日大約為300700毫克，其中40%來自食物，食物中以綠色蔬菜含鎂最高，其余約60%由含鎂離子的飲用水提供。 5鈣-人體中的鈣含量僅次于O、C、H、N，正常成年人體內總共約有10001200克鈣，約為人體重的2%，其中99%以上的鈣都存在于骨骼中。另外1%的鈣則存在于軟組織、細胞外液和血液中，統(tǒng)稱為混溶鈣池。 補鈣的基本措施是重視食物攝取，其中以牛奶為最好的來源，豆類、油料種子也較好，牡蠣、蝦皮的鈣含量也不少。烹調時，要注意如波菜和豆腐不要一起煮等，除去妨礙鈣吸收的因素。此外，

4、還要多曬太陽，保證足夠的維生素D；經(jīng)常運動，有效地防止骨質疏松。一要營養(yǎng)均衡，蛋白質對骨骼很重要，過度減肥對骨骼不利；二要適量運動，刺激骨骼，使之更堅硬；三是不良習慣（如過度減肥、喝酒、吸煙、激素、偏食等等）要改變；四是每天曬15分鐘的太陽，使人體產(chǎn)生一天所消耗的維生素D；五是可樂類的飲料要少喝（飲料中的磷酸會阻礙鈣的吸收）。6氯-氯離子主要存在于細胞外液。在陰離子的總量中，氯離子約占70%。氯離子和鈉離子是維持細胞外液滲透壓的主要離子，在血漿、唾液和所有的體液中都存在著氯離子。氯離子在體內參與胃液的生成。胃酸呈強酸性，pH值約為0.91.5，它的主要成分是胃蛋白酶、鹽酸和粘液。胃體腺中的壁細

5、胞能分泌鹽酸。壁細胞把碳酸氫根輸入血液，而分泌出酸輸入胃液；這時，氯離子從血液中經(jīng)壁細胞進入胃液，以保持電性平衡。 7磷-是組成人體的中心元素，是主宰生命的元素。其中90%的磷以無機磷酸鹽的形式存在，其余的以有機磷酸酯（POC）存在于腦及各種神經(jīng)組織和細胞中。其中血液、尿液及組織液中的磷以易溶性的H2PO4、HPO42存在，調節(jié)體液的pH值及調節(jié)鈣和磷之間的平衡。 遺傳物質DNA和RNA都是磷酸酯。磷占 了核酸中元素總量的910%。細胞核內的 核酸含有磷酸鹽，它能保存和傳遞生物信息，起遺傳等作用。 生命體系中，能量的來源大都來自于磷，磷 是重要的能量庫。ATP（三磷酸腺苷）是生物 體內各種生命

6、活動所需能量的直接來源。 每個ATP分子含有兩個高能磷酸鍵，每個高 能磷酸鍵水解時放出能量為30.51kJ/mol，而 普通的磷酸酯鍵水解時放出能量卻只有8.36 kJ/mol。所以，ATP在生物體的能量代謝中起 著重要的作用。1碘-碘缺乏是導致智力障礙的主要原因。碘是合成甲狀腺激素的原料，甲狀腺激素能促進蛋白質的合成，調節(jié)能量的轉換，促進新陳代謝，加速生長發(fā)育（對骨骼、胸和生殖器官的生長發(fā)育特別重要），提高神經(jīng)系統(tǒng)的功能，增強肌肉的收縮。2氟 -氟的主要生理功能是預防齲齒和老年性骨質疏松癥，是保持骨骼和牙齒健康所必需的物質。 3硒 -硒是人體細胞中谷胱甘肽過氧化物酶的組成部分，這種酶能參與人

7、體清除自由基的活動，從而保護細胞膜。硒還能促進免疫球蛋白的生成，對心肌梗死有一定的防治作用，并能有效地解除汞、鉛等有毒物質的毒性，同時還能保護肝臟，有防止產(chǎn)生營養(yǎng)性肝壞死的功效。 4鐵 -成年人體內含鐵約為35克/千克體重，其中70%在血紅蛋白中。鐵在人體內以二價鐵、三價鐵的形式存在，大部分與蛋白質結合成配合物。二價鐵比三價鐵易吸收。 5鋅 -體內的鋅含量僅次于鐵，每千克體重含鋅約為1.42.3克。鋅在人體內的分布很廣，而肝是鋅的儲存池，鋅與肝內蛋白質結合成鋅硫蛋白，供給機體反應所必需的鋅，并通過胃腸道吸收和膽汁排泄來維持它們在體內的平衡。鋅是細胞活動所必需的元素，是許多金屬酶的組成部分或激活

8、劑，參與核酸和蛋白質的生物合成以及能量的代謝、激素的作用、維生素A的轉運等重要環(huán)節(jié)。與元素有關的疾病有很多，如缺鋅會使小兒發(fā)育不全（中樞神經(jīng)發(fā)育不全，腦部發(fā)育落后，智力低下，腦垂體分泌缺乏，生長發(fā)育不良）；缺鎂和鈣會導致冠心病、心血管病、佝僂病等；缺碘會引起甲狀腺病，中樞神經(jīng)發(fā)育不全，腦部發(fā)育落后，智力低下，毛發(fā)、皮膚異常，受精率低下等；缺鐵會造成缺鐵性貧血癥。但有些元素攝入過多，也會引起疾病，如鎘過多，則會引起骨痛病，前列腺癌，動脈粥樣硬化，腸胃炎等；碘過量，也會造成甲狀腺病，中樞神經(jīng)發(fā)育不全，腦部發(fā)育落后，智力低下，毛發(fā)、皮膚異常；而鉛過量，會出現(xiàn)溶血性貧血；硼過量，會引起地方性腸炎；汞的

9、含量過多，則產(chǎn)生中樞神經(jīng)中毒（水俁病）。1有害金屬元素的中毒機制 A阻斷了生物分子表現(xiàn)活性所必需的功能基。B置換了生物分子中的必需金屬離子。 C改變了生物分子的構象或高級結構。2幾種有害的元素A鎘-一定條件下可取代鋅，與某些含鋅酶的活性部位中的巰基結合，使這些酶的功能受到抑制；且鎘對磷有強的親和力，能把骨質磷酸鈣中的鈣置換出來，從而引起骨質疏松、軟化、變形等。但大量的鈣可以拮抗鎘，高鈣食物會抑制消化道對鎘的吸收，維生素D也能影響鎘的吸收。B鉛-抑制了酶的作用，與酶結構中的疏基反應，形成了難溶性的物質，從而中斷代謝的過程。烷基鉛在肝臟去烷基后，容易在腦部積累，損害人的中樞神經(jīng)。 C汞-汞及化合物是最有害的微