化學(xué)與生活人體必需元素課件

專題2

營養(yǎng)均衡與人體健康第一單元：攝取人體必需的化學(xué)元素第一單元攝取人體必需的化學(xué)元素人體是由60多種以上元素組成，把維持人體正常生命活動必不可少的元素稱為必需元素。這里說的不可缺少，指的是缺少時會引起人體生理功能及結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致疾病的發(fā)生。目前已確認(rèn)的必需元素共有27種，按其在體內(nèi)的含量不同，可分為常量元素和微量元素兩大類，凡占人體總重0.01％為標(biāo)準(zhǔn)分為常量元素和微量元素兩大類。一、人體的必需元素維持人體生命活動的必需元素判定方法：常量元素主要集中在主族（11種）微量元素根據(jù)科學(xué)研究，到目前為止，已被確認(rèn)與人體健康和生命有關(guān)的必需微量元素有16種，即鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鑰、釩、錫、硅、鍶、硼，每種微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們在人體內(nèi)含量極小，但它們對維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少這些必需的微量元素，人體就會出現(xiàn)疾病，甚至危及生命。國外曾有報告：機(jī)體內(nèi)含鐵、銅、鋅總量減少，均可減弱免疫機(jī)制，降低抗病能力，有助于細(xì)菌感染，而且感染后的死亡率亦較高。不可或缺!!!微量元素通過激活酶的活性，在人體內(nèi)許多生化過程中起調(diào)控作用。

一、人體的必需元素幾種必需元素的生理功能CaPIFeZn

鈣和磷是人體內(nèi)含量最豐富的礦物元素。正常人體內(nèi)的鈣約占人體體重的2％，磷約占體重的1％。除了構(gòu)成骨骼和牙齒之外，鈣在體內(nèi)能維持神經(jīng)與肌肉的活動，包括神經(jīng)的興奮、傳導(dǎo)等，還能激活體內(nèi)某些酶的活性。磷是人體內(nèi)細(xì)胞核蛋白及各種酶的組成物質(zhì)，它能促進(jìn)葡萄糖、脂肪、蛋白質(zhì)的代謝，調(diào)節(jié)能量的釋放。參與腦機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的“智慧元素”、參與甲狀腺激素合成。兒童缺碘會導(dǎo)致發(fā)育遲緩，成人缺碘會引起甲狀腺腫大

幾乎分布于人體的所有組織中。鐵主要參與血紅蛋白(Hb)、肌蛋白、細(xì)胞色素及酶的合成，與許多酶的活性有關(guān)。

參與人體內(nèi)許多金屬酶的組成，對人的生命活動進(jìn)行調(diào)節(jié)。若人體缺鋅，人的生長、蛋白質(zhì)的合成、DNA和RNA的代謝等都將發(fā)生障礙。1.成人體內(nèi)約含有鈣1.2kg。鈣是構(gòu)成骨、牙齒的重要成分，它使得骨骼、牙齒具有堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)支架。2.幼兒及青少年缺鈣會引起生長遲緩、骨骼變形，出現(xiàn)佝僂病、牙齒發(fā)軟，易患齲齒等癥狀。成人缺鈣，發(fā)生骨質(zhì)軟化和骨質(zhì)疏松，容易骨折，因此人體必須攝入足夠的鈣。幼兒、青少年處于生長發(fā)育階段，需要攝入比成年人更多的鈣。我國營養(yǎng)學(xué)會1998年對每日膳食中的鈣供給量提出建議：嬰幼兒400mg～800mg，青少年1000mg～1200mg，成年人800mg，老年人1000mg～1200mg。合理攝取人體必需元素必需元素含量與生理機(jī)能的關(guān)系生理機(jī)能體內(nèi)必需元素的含量最佳區(qū)死亡區(qū)致死區(qū)缺乏區(qū)毒性區(qū)合理攝取人體必需元素必需元素含量與生理機(jī)能的關(guān)系當(dāng)人缺乏某種元素或由于患病從食物中吸收營養(yǎng)元素的能力下降時，可以服用藥物或營養(yǎng)品進(jìn)行補(bǔ)充。例如，出汗太多或在劇烈運(yùn)動后要及時補(bǔ)充鹽分，因生病無法從食物中補(bǔ)充鹽分時，需要輸入生理鹽水。服用藥物或營養(yǎng)品時需遵醫(yī)囑或參照說明書，以免因某種元素攝入過多而引起其他疾病。如果由于代謝紊亂導(dǎo)致體內(nèi)缺乏某元素，一般不宜簡單補(bǔ)充該元素，而應(yīng)結(jié)合其他方法進(jìn)行治療。合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑合理地攝取人體必需元素的途徑：1.通過調(diào)節(jié)日常飲食來補(bǔ)充必需元素乳制品——鈣蔬菜和動物內(nèi)臟——鎂魚類——磷紫菜——鐵葡萄干——銅肉類食品——硒2.通過服用藥品或營養(yǎng)品進(jìn)行補(bǔ)充在食物中鈣的來源以奶及奶制品最好，不但含量豐富而且吸收率高。不知大家有沒有聽說過“一杯牛奶拯救一個民族”的故事，故事說的是多年前日本人的平均身高比較矮小，但是近幾年日本青少年的身高已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了中國青少年，這是為什么呢？當(dāng)然，除了生活水平存在差異以外，我想最值得一提的是這樣兩個數(shù)據(jù)：日本目前每年人均牛奶消耗量達(dá)到68L，而中國僅為6.6L。造成身高差異的一個主要原因就是兩國青少年自牛奶中獲取的鈣量存在差別。合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——加碘鹽與補(bǔ)碘成人每天需碘量為15Oμg，在我國許多缺碘地區(qū)，人們需要食用加碘鹽以補(bǔ)充碘元素。我國從1994年起推出全民食用加碘鹽工程，規(guī)定每千克加碘鹽中含碘量為2O～5Omg。至今，全國食用加碘鹽的地區(qū)覆蓋率超過95％，補(bǔ)碘成效顯著。事實(shí)上，成人即使全部從加碘鹽中獲取碘，每天也只需要食用7g左右的加碘鹽便能滿足需要。如果為了補(bǔ)充碘而食用過多的加碘鹽或含碘食品，反而會導(dǎo)致體內(nèi)碘含量過高，引起甲狀腺疾病。

甲狀腺腫大的患者合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——加碘鹽與補(bǔ)碘家庭食鹽包裝袋為什么不是碘單質(zhì)或碘化鉀？碘單質(zhì)易升華,而碘化鉀有澀味且易被空氣中的氧氣氧化成碘單質(zhì)而失去碘元素。我國政府以國家標(biāo)準(zhǔn)的方式規(guī)定在食鹽中添加碘酸鉀，據(jù)此回答下列問題(1)碘是合成下列哪種激素的主要原料之一A、胰島素B、甲狀腺激素C、生長激素(2)可用鹽酸酸化的淀粉溶液，檢驗(yàn)食鹽中是否含有碘酸鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比

為能觀察到的明顯現(xiàn)象為IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O5:1溶液變藍(lán)我國部分地區(qū)的食鹽中必須加碘，其中碘以碘酸鉀形式存在。已知在溶液中存在以下反應(yīng)：根據(jù)此反應(yīng)，可用試紙和一些生活中常見的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明在食鹽中存在IO3-可供選用的物質(zhì)有①自來水②藍(lán)色石蕊試紙③KI淀粉試紙④淀粉⑤食糖⑥食醋⑦白酒進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)必須使用的物質(zhì)是（）A、①③B、③⑥C、②④⑥D(zhuǎn)、①②④⑤⑦IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵如果體內(nèi)缺鐵，人就會患缺鐵性貧血，血液輸送氧氣的能力下降。人體無法獲得充足的氧氣，生理機(jī)能就會下降，出現(xiàn)面色蒼白、心悸和心率加快、煩躁、頭痛等癥狀。兒童缺鐵還可能導(dǎo)致智力發(fā)育遲緩。食用含鐵豐富的食物或口服補(bǔ)鐵劑可以補(bǔ)充鐵。我國是世界上缺鐵性貧血發(fā)生率較高的國家之一。2OO4年，我國政府啟動《鐵強(qiáng)化醬油項(xiàng)目實(shí)施行動計(jì)劃》，推廣鐵強(qiáng)化醬油，幫助預(yù)防缺鐵性貧血。（1）鐵在人體中的作用過程新鮮血液O2顏色鮮紅CO2顏色暗紅新鮮血液CO2顏色暗紅O2顏色鮮紅新鮮血液CO顏色暗紅O2顏色暗紅說明：血紅蛋白與O2、CO2的結(jié)合是可逆的

與CO的結(jié)合是不可逆的合理攝取人體必需元素血紅蛋白中的Fe2+能與氧氣發(fā)生可逆性結(jié)合，其中的氨基能與二氧化碳發(fā)生可逆性結(jié)合。所以，血紅蛋白具有輸送氧氣及二氧化碳的能力。血紅蛋白與氧氣結(jié)合后生成氧合血紅蛋白(HbO2，鮮紅色)：Hb+O2HbO2血紅蛋白與二氧化碳結(jié)合后生成碳酸血紅蛋白(HbCO2，暗紅色)：Hb+CO2HbCO2由于血紅蛋白中的Fe與CO的親和力高于O2，CO容易取代O2的位置，形成穩(wěn)定的碳氧血紅蛋白(HbCO)，使血紅蛋白失去輸送O2的能力，導(dǎo)致中毒。1．在肺部，氧氣濃度較高而二氧化碳濃度較低，靜脈血中的碳酸血紅蛋白能釋放CO2，并與O2結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)檠鹾涎t蛋白；在氧氣濃度較低而二氧化碳濃度較高的人體組織內(nèi)，動脈血中的氧合血紅蛋白會釋放出O2，并與CO2結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓嵫t蛋白。請運(yùn)用有關(guān)化學(xué)平衡的知識說明上述現(xiàn)象。2．當(dāng)空氣中一氧化碳的含量超過一定限度時，會引起一氧化碳中毒，為什么?當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏時，應(yīng)如何處理?合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵在有關(guān)血紅蛋白氣體氣體交換過程中存在化學(xué)平衡：HbCO2+O2HbO2+CO2

如果增大某一物質(zhì)濃度，則化學(xué)平衡即向能減小此物質(zhì)濃度的方向移動。

當(dāng)空氣中一氧化碳的含量超過一定限度時，會引起一氧化碳中毒，為什么?當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏時，應(yīng)如何處理?CO有劇毒，使血紅蛋白喪失輸氧功能。1、立即切斷煤氣泄漏源；2、打開門窗通風(fēng)；3、嚴(yán)禁開電燈或其它電器，禁止使用明火4、如果有人中毒迅速移至通風(fēng)處或送醫(yī)院富含鐵元素的食品合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵

有資料顯示：菠菜中的鐵元素只有1%能被吸收，99%的鐵元素與菠菜本身的草酸結(jié)合成不溶解的固體，不容易被吸收。合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——齲齒與含氟牙膏醫(yī)學(xué)常識揚(yáng)子晚報2006年9月19日報道：資料顯示我國兒童齲病(蟲牙、蛀牙)患病率一直居高不下，特別是嬰幼兒齲病發(fā)病率在一些地區(qū)還很高，部分地區(qū)6歲兒童患齲率達(dá)到90%。其中發(fā)現(xiàn)一個四歲的孩子竟?jié)M口蛀牙。9月20日是全國愛牙日合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——齲齒與含氟牙膏（1）鈣、磷在骨骼牙齒中的存在形式Ca5(PO4)3OH羥基磷酸鈣（2）存在的溶解平衡Ca5(PO4)3OH(S)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)

+OH-(aq)合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——齲齒與含氟牙膏成人每天需攝入鈣約O.7g，需攝入磷約1.4g。鈣離子和磷酸根進(jìn)人人體后，形成不同形式鈣的磷酸鹽，其中以羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3OH]最穩(wěn)定。人體內(nèi)99％以上的鈣和85％左右的磷以羥基磷酸鈣的形式存在于骨骼和牙齒中。交流與討論吃糖過多易導(dǎo)致齲齒。適當(dāng)使用含氟牙膏能防止齲齒，為什么?牙齒中的羥基磷酸鈣在水中能極少量溶解：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)人若吃糖過多，糖在酶的作用下生成酸性物質(zhì)，導(dǎo)致上述溶解平衡向Ca5(PO4)3OH溶解的方向移動，使牙質(zhì)受損，長此以往將出現(xiàn)齲齒。適當(dāng)使用含氟牙膏能防止齲齒。牙膏中的F—能和Ca2+及PO43—反應(yīng)生成更難溶的Ca5(PO4)3F，使牙齒更堅(jiān)固。但如果氟攝入過多，可能導(dǎo)致氟斑牙。因此，生活在水中含氟量較高地區(qū)的人（易患氟斑牙），不宜使用含氟牙膏。補(bǔ)鈣最好用奶、奶制品、蝦皮、骨湯或鈣片。為什么家庭熬制骨頭湯時常用其中加少量食醋？

當(dāng)加入少量食醋后，會中和上述化學(xué)平衡產(chǎn)物中的OH-，使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，促進(jìn)Ca5(PO4)3OH(s)溶解，使湯中含有更多的鈣元素。合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——齲齒與含氟牙膏合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——富含鋅的食物與補(bǔ)鋅鋅對人的生長發(fā)育起關(guān)鍵作用。兒童缺鋅可導(dǎo)致生長發(fā)育不良，抵抗力差，食欲不振；孕婦缺鋅可使胎兒腦發(fā)育不全，出生后智力低下；老年人缺鋅常引起免疫功能退化，缺乏抵抗力。我國兒童缺鋅較為普遍，18個省、市的抽樣檢測表明，大約有6O％的兒童體內(nèi)鋅含量低于正常值。鋅主要靠從食物中攝取，成人每天需要攝入15mg鋅。植物性食物一般含鋅較少，動物性食物是鋅的主要來源。如肉類食品中，每千克含鋅可達(dá)2O～6Omg。富含鋅的食物主要有瘦肉、豬肝、雞蛋、牡蠣、蛤等，黃豆、玉米、小米、核桃、松子等也含有較多的鋅。嚴(yán)重的缺鋅病。人可按醫(yī)生要求服用一些補(bǔ)鋅藥物，如硫酸鋅糖漿或葡萄糖酸鋅制劑等。

人體對鋅的需要量美國全國科學(xué)研究委員會推薦半歲以內(nèi)嬰兒每人每天需鋅3毫克，1歲以內(nèi)5毫克，1～10歲兒童每天10毫克。11歲以后至成年均需15毫克。婦女妊娠期每天增加5毫克，哺乳期增加10毫克。中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的每日膳食中鋅的供給量與美國相似，但兒童從10歲起便每日增加15毫克，而孕婦和乳母均每天只增加5毫克。合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——富含鋅的食物與補(bǔ)鋅慎用含鋅制劑

鋅攝入過量會削弱人的免疫功能。

例如，影響鐵元素在體內(nèi)的吸收和利用，導(dǎo)致缺鐵性貧血；刺激消化道黏膜，損壞腸胃功能。因此，服用鋅制劑必須慎重。

合理攝取人體必需元素補(bǔ)充必需元素的途徑——富含鋅的食物與補(bǔ)鋅硒：生命的奇效元素，有防癌和抗癌作用，能治療高血壓等疾病，但是攝入過量會使人中毒。鋅：智慧元素，微量的鋅可以強(qiáng)化記憶力，延緩腦的衰老，提高人體的免疫能力。鋰：能改善造血功能狀態(tài)，提高人體免疫機(jī)能。鍶：可以強(qiáng)壯骨骼，降低人體鈉的吸收，有利于人體血管的活動。微量元素同其他元素一樣，受體內(nèi)平衡體制的調(diào)節(jié)和控制。攝入量過低，會發(fā)生某種元素缺乏癥；但是攝入量過多，微量元素積聚在生物體內(nèi)也會出現(xiàn)急、慢性中毒，甚至成為潛在的致癌物質(zhì)。大量流行病學(xué)調(diào)查證實(shí)，環(huán)境中微量元素的含量對腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有很大的影響。土壤和水中缺錳，可能是芬蘭和中國某些地區(qū)癌癥發(fā)病率高的原因。醫(yī)學(xué)專家：合理補(bǔ)充鈣鋅，過量適得其反“鈣鋅同補(bǔ)，增強(qiáng)吸收；補(bǔ)鈣又補(bǔ)鋅，補(bǔ)兩樣只花一樣錢”——像這樣的廣告