現(xiàn)代生活化學(xué)第三章

現(xiàn)代生活化學(xué)第三章第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日

地球表層天然存在92種元素，有60多種已在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，成為構(gòu)成人體與維持生命的重要組成部分。因此，認(rèn)識(shí)什么是微量元素，正確調(diào)節(jié)機(jī)體微量元素的平衡，防止微量元素失調(diào)而發(fā)生疾病，保持自身健康與長(zhǎng)壽，具有非常重要的意義。第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日

第一節(jié)什么是微量元素(Traceelement)⒈常量元素Constantelement

即宏量元素、組成元素。這類元素按含量順序排列包括氧（O）、碳（C）、氫（H）、氮（N）、鈣（Ca）、硫（S）、磷（P）、鈉（Na）、鉀（K）氯（Cl）、鎂（Mg）11種元素，占人體總重量的99.95%，其中氫、氧、氮、碳、硫、磷占人體重量的94%，氫與氧結(jié)合成的水占人體重量的65%，故又稱這些元素為基本結(jié)合元素一、人體中元素的組成CompositionofelementInhumanbody

第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日⒉微量元素Traceelement

微量元素又稱痕量元素、稀有元素，微量元素的標(biāo)準(zhǔn)含量均占人體總重量的萬分之一以下。目前在人體內(nèi)已測(cè)定60多種微量元素，它們的總重量只有人體總重量的0.05%，但是，在非常低的濃度下，具有極其強(qiáng)大的生物學(xué)作用。第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日

表1—2人體中的微量元素Thetraceelementinhumanbody

第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、人體微量元素的分類與含量

Contentandclassificationofthetraceelementofhumanbody

★⒈必需微量元素Necessarytraceelements

人體必需微量元素有16種，表1—3人體中的必需微量元素Thenecessarytraceelementinhumanbody

第六頁，共三十九頁，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對(duì)人體有害的微量元素表1—4人體非必需的微量元素第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日三、人體必需微量元素的共同特點(diǎn)

Thecommoncharacteristicofthenecessarytraceelementofhumanbody★⒈必需微量元素Thenecessarytraceelement

人體必需的微量元素是指維持人體正?；顒?dòng)所必需的元素，缺乏這類元素將導(dǎo)致機(jī)體生理功能失常，組織結(jié)構(gòu)異常變化，發(fā)生相應(yīng)的病理變化，臨床表現(xiàn)為種種疾病。第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日⒉必需微量元素具有幾個(gè)共同特點(diǎn)characteristic

⑴必需微量元素?cái)?shù)量少而作用大。⑵多數(shù)微量元素為金屬元素。⑶多數(shù)必需元素在元素周期表中居于前部位置。⑷高度的生物學(xué)作用。⑸微量元素間的相互作用。⑹超過生理需要量或處于不同狀態(tài)時(shí)（過低過高）能產(chǎn)生毒副作用Poisonoussideeffect第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日

第二節(jié)人體必需微量元素基礎(chǔ)知識(shí)

Basicknowledge

一、微量元素的生理功能Thephysiologicalfunctionoftraceelement

⒈協(xié)助宏量元素及大量元素的輸送，如血紅蛋白hemoglobin（Fe）⒉作體內(nèi)各種酶ferment的組成部分和激活劑，人體內(nèi)有1000多種酶，每種酶大都含一個(gè)或多個(gè)金屬離子。⒊可參與激素作用調(diào)節(jié)重要的生理功能，如甲狀腺激素

hormoneofthyroidgland中碘抑制了甲狀腺亢進(jìn)。⒋可影響核酸代謝，核酸nucleicacid含有多種微量元素，如Cr、Co、Cu。第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、微量元素的適宜濃度范圍Thesuitabledensityscopeoftraceelement

微量元素在機(jī)體內(nèi)保持一定的生理劑量時(shí)，可以發(fā)揮有益的生理作用，促進(jìn)生物體的生成發(fā)育，維持生物體的健康水平。當(dāng)攝入量不足或過量，都可能對(duì)機(jī)體產(chǎn)生損害，甚至導(dǎo)致機(jī)體死亡，機(jī)體的微量元素適宜濃度范圍很窄，下圖的典型微量元素——生物功能關(guān)系中，適宜區(qū)只有幾十個(gè)（μg/L），正常情況下過量攝入的微量元素在體內(nèi)可通過排便出汗等排出體外，以保持體內(nèi)各微量元素代謝的平衡Thebalanceofsupersesson，因而人體在正常狀況下可能看作是動(dòng)態(tài)平衡體。第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日效應(yīng)100%缺乏區(qū)適中區(qū)死亡區(qū)死亡區(qū)

必須微量元素濃度——生物功能相關(guān)圖★三、微量元素與疾病Traceelementanddisease

地球化學(xué)的長(zhǎng)期作用使得地球化學(xué)元素分布極不均勻，有些地區(qū)的某些元素過量或缺乏，當(dāng)這些元素是疾病的控制因素之一時(shí)，就表現(xiàn)為各種地方病Localdisease

。

法國科學(xué)家G·伯特蘭德的最適營(yíng)養(yǎng)濃度定律第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日⒈微量元素與癌癥Traceelementandcancer研究表明：90%以上的癌癥cancer與環(huán)境有關(guān)，癌癥病人的癌組織，體液中的微量元素譜往往發(fā)生變化，其中銅、鋅與癌癥的關(guān)系最為明顯。對(duì)廣東順德、江蘇啟東等癌癥高發(fā)區(qū)的土壤、水、農(nóng)作物分析，對(duì)肝癌、胃腸道癌、女性生殖器官腫癌等多種惡性腫瘤Tumor患者血清分布得出一致的結(jié)論：惡性腫瘤患者血清（Serum）Zn/Cu比值明顯低于正常人，而進(jìn)行手術(shù)摘除惡性組織或藥物治療后，患者血清Zn/Cu比值回升。

第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日珠蛋白缺鐵性Fe+原卟啉→血紅素血紅蛋白再生障礙性Co急性Ni、Cu含量過高慢性粒細(xì)胞性貧血Anaemia

白血病Leukemia

骨髓瘤Marrowtumour

血液病

⒉微量元素與血液病Traceelementandblooddisease第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日⒋微量元素與眼疾病（白內(nèi)障）Traceelementandeyedisease晶體Zn、Cu、Ca、Se

血清Zn、Cu、Se、Ca、Mg

測(cè)這幾種元素的含量⒌

Cu/Zn濃度升高 婦女畸胎死胎幾率升高。⒊微量元素與心血管疾病

Traceelementanddiseaseofheart-blood-vessel研究表明：心血管疾病主要與K、Ca、Mg、Cu、Zn等到有關(guān)其中冠心病和肺心病患者血清中Zn/Cu比值明顯低于健康人，經(jīng)治療后，上述微量元素明顯提高。第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三節(jié) 鐵的生理功能Thephysiologicalfunctionofiron

一、鐵的分布與含量Contentandthedistributionofiron

⒈動(dòng)物與植物中的鐵自然界中幾乎所有的動(dòng)植物中都含有鐵，大多數(shù)動(dòng)植物中的鐵含量不特別高，而海洋生物、動(dòng)物肝臟及豆類食品中鐵含量較高（紫菜、雞血、豬血、黃豆、綠豆、紅椒）。⒉人體內(nèi)的鐵（肝和脾含量最高）★①正常成人血紅蛋白：男120～160g/L12～16g%

女110～150g/L

11～15g%第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

②鐵總量

成年人 男 ＞ 女

2～5g50mg/Kg 35～45mg/Kg③嬰幼兒童：胎兒 75mg/Kg

新生兒 300～400mg（總量） 重新補(bǔ)充二、需量Requirement

可維持4個(gè)月 兒童 10mg/天

少年 男15mg/天 女20mg/天成年 男12mg/天 女18mg/天妊、哺婦女28mg/天

第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日

血紅蛋白

70～80% 功能鐵

鐵卟啉類

紅蛋白20～30% 貯存鐵

非鐵卟啉類

胞色素、酶三、鐵在人體內(nèi)存在的狀態(tài)Stateofironinhumanbody★四、缺鐵與疾病A

shortageofironanddisease嬰幼兒發(fā)病早50% 部分農(nóng)村70% 原因：學(xué)齡前兒童 30% 厭食、偏食 ①食物青少年 女性比正常人增加需量 ②腸胃成年人、婦女、孕婦、老年人 ③其它缺鐵性貧血全球10億之多，占世界總?cè)丝诘?/5，缺鐵，感覺神經(jīng)性耳聾第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日五、鐵的吸收與食療Dietotherapyandabsorptionofiron★⒈血紅素鐵的吸收率高，

主要因?yàn)槭澄镏衅渌煞莶挥绊戣F的吸收，一般動(dòng)物血中鐵的吸收率可達(dá)20%，魚肉15%，母乳中鐵的吸收率最高可達(dá)50%，應(yīng)提倡母乳喂養(yǎng)（防兒童缺鐵性貧血、非血紅素鐵→谷物、蔬菜、牛奶、雞蛋、鐵強(qiáng)化食品等）吸收率（＜10%）大米1%、面粉2～5%、直接造成缺鐵性貧血Anaemia

?！铫彩朝烡ietotherapy

①富Fe食物：紫菜0.0369%

動(dòng)物肝（紅肉）0.01%海參0.0789% 蝦米、海帶0.0889%動(dòng)物血第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日

②助Fe吸收：Vc、Vb2、葉酸、氨基酸、果糖、脂肪（牛乳+Vc→Fe的利用增加300%）③抑制吸收：茶葉、咖啡、纖維素、（鞣酸+Fe→復(fù)合物，不宜吸收）⒊其它①

在植物生長(zhǎng)的過程中，注入一種經(jīng)過加工的鐵元素，植物中的Fe就會(huì)增加。②

用鐵鍋燒飯、做菜（含量較其它鍋高5倍以上）若過多會(huì)導(dǎo)致白血病。③

加強(qiáng)體育鍛煉第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日第四節(jié)碘與人體健康Iodineandhealthofhumanbody

一、分布與含量Distributionandcontent⒈動(dòng)、植物Animalandplant

富碘：海鹽、海水、海藻、海魚等（比淡水魚高幾十～幾百倍）普通食物：海帶0.06%＞貝藻＞海魚＞雞蛋＞肉＞牛奶＞谷物＞淡魚成人需求量50～70ug/天⒉人體Humanbody

甲狀腺（70～80%）血液、組織第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、生理功能Physiologicalfunction

在甲狀腺內(nèi)合成甲狀腺激素

hormoneofthyroidgland

（調(diào)節(jié)高等動(dòng)物所有組織廣泛的生理過程）三、缺碘與疾病A

shortageofiodineanddisease

★

自人類認(rèn)識(shí)碘以來，觀察到在嚴(yán)重缺碘的地方性甲狀腺腫病區(qū)，出現(xiàn)以呆、小、聾、啞、癱為特征的地方性克汀病人，進(jìn)一步的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)缺碘還造成死胎、流產(chǎn)、先天畸形以及智力、聽力和身體發(fā)育障礙等一系列損害，碘缺乏病是世界上已知的導(dǎo)致人類智力損害的最主要因素。高碘也是地方性甲狀腺腫大的一個(gè)發(fā)病原因(亢進(jìn))→急躁易怒、多言多語、煩躁不安、失眠多夢(mèng)。第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日第五節(jié)鋅與人體健康Zincandhealthofhumanbody

★一、生理功能Physiologicalfunction⒈參加酶ferment的激活activation與合成synthesis（200多種酶的組成部份的激活因子）⒉維持正常的免疫功能immunityfunction（急性感染、急性心肌梗塞、手術(shù)創(chuàng)傷、燒傷，血鋅下降）⒊促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育（促進(jìn)細(xì)胞的正常分裂、生長(zhǎng)與再生、對(duì)腦下垂體分泌生長(zhǎng)激素有促進(jìn)作用，因而對(duì)人體特別是嬰幼兒及青少年的生長(zhǎng)發(fā)育有著非常重要的作用，鐵鋅：生長(zhǎng)發(fā)育延遲，侏儒綜合癥，以及精神抑郁癥及智力低下）。第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日⒋維持正常的食欲Appetite與味覺Senseoftaste

酸、甜、苦、辣→味覺素→含鋅化合物（肽）⒌促進(jìn)創(chuàng)傷組織愈合（皮炎、燒傷、潰瘍、濕疹、痤瘡）⒍與視覺Vision有關(guān)（維A的運(yùn)送、白內(nèi)障、Zn↓Se、Cu、Mg、Ca↑、Zn/Cu↓、過低）。⒎心血管疾病、癌癥、惡性腫瘤，治療后Zn/Cu比值回升。⒏促進(jìn)性機(jī)能正常作用，缺Zn、女性月經(jīng)失調(diào)、難產(chǎn)、死胎，而對(duì)發(fā)育、智力、性功能的影響（嬰兒）將是不可逆的。二、人體內(nèi)的鋅Thezincinhumanbody

血液、眼睛、頭發(fā)、骨骼、精子、前列腺等（男＞女）。第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日★三、缺鋅的原因

Thereasonofshortageofzinc

植物中的植酸+Zn2+

穩(wěn)定的配合物complex，干擾小腸對(duì)Zn的吸收

⒈長(zhǎng)期素食者vegetarian（富鋅：瘦肉、豬肝、牛肝、魚，尤其是馬肉、芝麻、蛋黃、牛肉）⒉過量補(bǔ)鈣（抑制鋅的吸收）⒊牛奶（吸收率28%）代替人奶（41%吸收率）⒋嬰幼兒、孕婦、哺婦

⒌病理狀態(tài)下

⒍酗酒影響Zn的吸收（消耗過多的Zn)第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日第六節(jié)其它微量元素Othertraceelement

一、鍺（Ge）鍺可以及時(shí)地幫助人體消滅氫離子和游離基免疫功能心血管疾?。ê康停┛拱┕δ芙舛荆ˋs,Pb,Hg,Cd)防肝炎第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、銅（Cu）銅不但無毒，而且是動(dòng)植物、微生物以及人類的必需痕量元素。

銅在植物體內(nèi)有兩大作用：一、植物在制造葉綠素Chlorophyll

時(shí)，必須用銅作催化劑Catalyst；二、銅能影響植物細(xì)胞膜的通透性，沒有銅，植物細(xì)胞就不可能正常地和外界交換物質(zhì)。（堅(jiān)果中含量較多）銅是微生物的命根子。（肝臟中含量較多）動(dòng)物和人類必須有銅存在，才能源源不斷地合成出血紅蛋白來。（軟體動(dòng)物中較多）人體約含100～150mg

Cu第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日銅過多：誘發(fā)各種癌，銅缺乏：骨質(zhì)疏松、面色蒼白，皮膚與毛發(fā)色素減少，厭食，腹瀉、反應(yīng)遲鈍、視力下降，生長(zhǎng)發(fā)育減緩，皮炎、貧血；銅缺乏婦女：羊膜變薄及早破、早產(chǎn)、流產(chǎn)、嬰兒體重過輕。三、硒的功用（Se）免疫機(jī)能心血管疾?。ㄈ保┛松讲。旱胤叫孕募〔。ㄈ蔽┑诙隧?，共三十九頁，2022年，8月28日⒋抗癌來源于食物（人參、枸杞、野菊花）⒌解汞毒（還原游離基）⒍防肝炎⒎改善視力，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育過量也不好第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日第七節(jié)常量元素鈣（鎂、鉀）Constantelementcalcium,magnesiumandpotassium

一、人體中存在的形式Existentform

鈣是人體中常量元素，其含量在氫、氧、碳、氮之后，居第五位（金屬元素中居第一位），正常成人中共含約1～1.2Kg鈣，占人體總重約2%，其中99%以上的鈣都存在于骨骼中（以磷酸鈣形式），另1%存在于軟組織、細(xì)胞和血液中。第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日

二、生理功能Physiologicalfunction⒈鈣是構(gòu)成骨、牙的主要成份。骨骼作為鈣貯庫，在鈣的代謝和維持體內(nèi)環(huán)境方面有重要作用，并一直不斷地進(jìn)行著鈣的沉淀-溶解動(dòng)態(tài)平衡（800Mg/天、成人）⒉降低毛細(xì)血管和細(xì)胞膜的通透性，防止血滲出，控制炎癥和水腫。⒊酶系統(tǒng)的激活（Mg2+、Ca2+、K+、Na+保持一定比例）。

[Na2+]+[K+][Ca2+]+[Mg2+]+[H+]應(yīng)急性

∝第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日⒋精子加卵子的結(jié)合需鈣的催化。⒌其它(維持心跳節(jié)律,參與血凝過程,缺Fe需補(bǔ)鈣)。三、鈣的吸收Theabsorptionofcalcium

膳食中鈣的吸收主要在PH值較低的小腸上段鈣的吸收率隨年齡的增長(zhǎng)而下降

嬰兒＞50% 青年≈20%35歲骨密度最高 兒童＞40% 40歲以上吸收逐漸小于溶出

有利于膳食鈣的吸收：主要是VD、賴氨酸等、乳糖Ca/P比值（1∶1）低1/2時(shí)，鈣的溶出、妊娠、哺乳、青春期，鈣的需要量大，吸收率最高。不利于膳食鈣的吸收：植酸（六磷酸肌醇），草酸。第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日

★四、缺鈣的表現(xiàn)及后果

consequenceandexpression

成年：皮膚缺乏光澤和彈性、失眠、多夢(mèng)、易感冒、忘事、脫發(fā)；老人：骨質(zhì)疏松、增生，手腳抽搐、高血壓、腎結(jié)石，結(jié)腸癌等。兒童：厭食、夜驚、盜汗、出牙遲、學(xué)步晚、雞胸、漏斗胸、腿肢彎曲、O型腿(或X型)等。孕婦、哺乳婦女(二代人健康)：嬰兒先天性佝僂病、孕婦表現(xiàn)為骨質(zhì)疏松、腰酸腿痛、手足麻木、產(chǎn)后牙齒松動(dòng)、乳汁分泌不足嚴(yán)重的還會(huì)使骨盆變窄引起難產(chǎn)。第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日缺鈣的其它后果：1、免疫力下降2、過敏癥3、血管炎和膠原病4、慢性風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎5、骨質(zhì)疏松癥6、動(dòng)脈硬化7、偏頭疼8、糖尿病9、肥胖癥9、高血壓10、思維遲鈍第三十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日

★五、鈣與人體骨質(zhì)疏松Calciumandosteoporosisofhumanbody

骨質(zhì)疏松是以

骨量降低，骨質(zhì)結(jié)構(gòu)性變和骨折危險(xiǎn)性增高為特征。臨床：軟弱無力、腰酸背痛、骨疼、骨骼變形、早期無明顯自覺癥狀，但從量變到質(zhì)變，當(dāng)骨質(zhì)喪失30%，才可能出現(xiàn)駝背和全身變矮，如美國骨質(zhì)疏松患者達(dá)2千萬（1/10）；如香港：由骨質(zhì)疏松→髖骨骨折