現(xiàn)代生活化學(xué)第三章

第三章微量元素(tranceelement)與人類健康(healthofmankind)第一節(jié)微量元素第二節(jié)微量元素〔人體必需〕的根底知識第三節(jié)鐵的生理功能第四節(jié)碘的生理功能第五節(jié)鋅的生理功能第六節(jié)其他微量元素第七節(jié)常量元素鈣、鎂、鉀1整理ppt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局部。因此，認(rèn)識什么是微量元素，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，保持自身健康與長壽，具有非常重要的意義。2整理ppt

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%，故又稱這些元素為根本結(jié)合元素一、人體中元素的組成CompositionofelementInhumanbody

3整理ppt⒉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。4整理ppt

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

5整理ppt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

6整理ppt⒉非必需的微量元素

nonnecessarytraceelement

⒊有害元素Harmfulelement

表1—5對人體有害的微量元素表1—4人體非必需的微量元素7整理ppt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?；顒铀匦璧脑兀狈@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。8整理ppt⒉必需微量元素具有幾個共同特點(diǎn)characteristic⑴必需微量元素數(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〔過低過高〕能產(chǎn)生毒副作用Poisonoussideeffect9整理ppt第二節(jié)人體必需微量元素根底知識Basicknowledge一、微量元素的生理功能Thephysiologicalfunctionoftraceelement⒈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的組成局部和激活劑，人體內(nèi)有1000多種酶，每種酶大都含一個或多個金屬離子。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。10整理ppt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，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)攝入量缺乏或過量，都可能對機(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，以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〔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態(tài)平衡體。11整理ppt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，就表現(xiàn)為各種地方病Localdisease

。

法國科學(xué)家G·伯特蘭德的最適營養(yǎng)濃度定律12整理ppt⒈微量元素與癌癥Traceelementandcancer研究說明：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比值上升。

13整理ppt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Traceelementandblooddisease14整理ppt⒋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 測這幾種元素的含量⒌Cu/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研究說明：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。15整理ppt第三節(jié) 鐵的生理功能Thephysiologicalfunctionofiron

一、鐵的分布與含量Contentandthedistributionofiron⒈動物與植物中的鐵自然界中幾乎所有的動植物中都含有鐵，大多數(shù)動植物中的鐵含量不特別高，而海洋生物、動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/L11～15g%16整理ppt②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

17整理ppt

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18整理ppt五、鐵的吸收與食療Dietotherapyandabsorptionofiron★⒈血紅素鐵的吸收率高，主要因為食物中其它成份不影響鐵的吸收，一般動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。★⒉食療Dietotherapy①富Fe食物：紫菜0.0369%動物肝〔紅肉〕0.01%海參0.0789% 蝦米、海帶0.0889%動物血19整理ppt②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

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

用鐵鍋燒飯、做菜〔含量較其它鍋高5倍以上〕假設(shè)過多會導(dǎo)致白血病。③

加強(qiáng)體育鍛煉20整理ppt第四節(jié)碘與人體健康Iodineandhealthofhumanbody

一、分布與含量Distributionandcontent⒈動、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21整理ppt二、生理功能Physiologicalfunction在甲狀腺內(nèi)合成甲狀腺激素hormoneofthyroidgland〔調(diào)節(jié)高等動物所有組織廣泛的生理過程〕三、缺碘與疾病Ashortageofiodineanddisease★自人類認(rèn)識碘以來，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發(fā)病原因(亢進(jìn))→急躁易怒、多言多語、煩躁不安、失眠多夢。22整理ppt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、急性心肌堵塞、手術(shù)創(chuàng)傷、燒傷，血鋅下降〕⒊促進(jìn)生長發(fā)育〔促進(jìn)細(xì)胞的正常分裂、生長與再生、對腦下垂體分泌生長激素有促進(jìn)作用，因而對人體特別是嬰幼兒及青少年的生長發(fā)育有著非常重要的作用，鐵鋅：生長發(fā)育延遲，侏儒綜合癥，以及精神抑郁癥及智力低下〕。23整理ppt⒋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比值上升。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〕。24整理ppt★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Zn的吸收⒈長期素食者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)25整理ppt第六節(jié)其它微量元素Othertraceelement

一、鍺〔Ge〕鍺可以及時地幫助人體消滅氫離子和游離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、銅〔Cu〕銅不但無毒，而且是動植物、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，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)。〔堅果中含量較多〕銅是微生物的命根子?！哺闻K中含量較多〕動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。〔軟體動物中較多〕人體約含100～150mgCu27整理ppt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、反響遲鈍、視力下降，生長發(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)能心血管疾病〔缺〕克山?。旱胤叫孕募〔　踩蔽?8整理ppt⒋抗癌來源于食物〔人參、枸杞、野菊花〕⒌解汞毒〔復(fù)原游離基〕⒍防肝炎⒎改善視力，促進(jìn)生長發(fā)育過量也不好29整理ppt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。30整理ppt

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

∝31整理ppt⒋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，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。32整理ppt★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、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、乳汁分泌缺乏嚴(yán)重的還會使骨盆變窄引起難產(chǎn)。33整理ppt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、動脈硬化7、偏頭疼8、糖尿病9、肥胖癥9、高血壓10、思維遲鈍34整理ppt★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、早期無明顯自覺病癥，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