化学元素的生命功能

➢如血红蛋白中含铁离子，对氧气及二氧化碳的运
载作用。
整理版ppt
25
➢催化功能元素：
➢人体内60%以上的酶含有微量元素，约1/4的酶
活性与金属离子有关。
➢有的金属离子参与了酶的固定组织，
整理版ppt
26
➢有的酶则必须有金属离子存在时才能激活以发
挥它们的催化功能，这些酶被称为金属激活酶。
➢如：葡萄糖氧化酶等等。
水可得到相应的钙。
整理版ppt
47
➢肉、鱼含磷丰富。 ➢注意：食物中的草酸、植酸等能与钙结合沉淀，不
利于该的吸收，这样的食物不能一同食用。
整理版ppt
48
骨质疏松症与钙
➢骨质疏松是中老年的常见病。其特点是：骨头
逐渐变细和脆弱。严重时会增加骨折的危险。
➢补充钙质会改变这种现象，而且是钙和维生素
D一同服用时效果更好。维生素D可增强体内 钙的吸收。
➢生物体需要不断地协调集体内的各种生物过程，
这就要求人体有各种信息传递系统。
➢细胞间的沟通即信号的传递需要有接收器，化
学信号的接收器是蛋白质。
整理版ppt
30
➢钙离子是细胞中功能最多的信使。
➢它的主要受体是一种由多个氨基酸组成的肽蛋
白质，称为钙媒介蛋白质。
整理版ppt
31
➢氨基酸中的羟基与钙离子结合，钙媒介蛋白质
于所有健康活组织中的元素；
➢生物体具有主动摄入、并调节体内分布及水平的
元素；
➢与存在于人体内的生物活性化合物有关的元素；
整理版ppt
18
➢缺乏时会引起体内的生理生化变化及缺陷，补
充后变化或缺陷能恢复的元素。
➢人体健康必需的常量元素有11种。如：碳、氢、
氧、氮、硫、磷、钾、钠、钙、镁、氯。
➢需要的微量元素有：铁、锌、铜、铬、钒、锗、
元素。
整理版ppt
2
➢自然界中常见的92种元素中，人体中存在81种，
不含5种惰性元素和5种放射性元素、镧系中的 铒。
整理版ppt
3
➢元素分为大量元素和微量元素 ➢大量元素：含量超过0.01％的元素。包含：氧、
碳、氮、硫、磷、氯、钾、钠、钙、镁等11种。 占人体总量的99.9％以上。
➢其余70种为微量元素。
理论可利用钙量 100 86 45 45
食物名称 马铃薯 芹菜 大白菜 韭菜
钙含量
143 181 67 105
草酸含量
99 231 60 162
理论可利用钙量 99 79 38 34 整理版ppt
苋菜
359
1142 -149 菠菜 102 606 -167
43
婴儿的佝偻病
整理版ppt
44
➢帮助钙吸收的维生素D ➢维生素D使血液中保持有更多的钙和磷，这样
整理版ppt
27
➢调节功能元素：
➢人体重的2/3是水分，体液主要有水和溶解在其
中的电解质形成的。
整理版ppt
28
➢是因为生物体及人体的大部分生命活动是在体
液中进行。
➢而为保证正常的生化活动及功能，需要维持体
液中的水、电解质和酸碱平衡。
➢体液内的钾和钠、氯离子发挥重要作用。
整理版ppt
29
➢信使功能元素：
整理版ppt
49
骨质疏松症
整理版ppt
50
骨质 疏松 导致 身高 降低
整理版ppt
51
（3）镁
➢体内的许多酶催化的反应，都需要有金属离子
的参与（在金属离子的作用下酶被激活），之 中重要的离子是镁和钙。
➢涉及到细胞基本反应的一切反应，都需要镁离
子。如：蛋白质的生物合成和厌氧能量的产生、 植物体内的光合作用等等。
钴、铬、碘、锡、氟、钒、硅、镍、硒、硼等。
整理版ppt
6
2、人体的成分
➢人体结构是由有一定形态的细胞组成。 ➢细胞质、活性物质以及体内其它液体均为胶体状
溶液，其中包含水和各种化学物质。
整理版ppt
7
➢而构成人体的化学物质，只有氢和氧在血液中有
游离状态，其它的各种元素均为化合物，
➢以碳、氢、氧最多，占全部成分的90％以上。 ➢氢和氧结合为水占65％，其余为固体物质。
会使肠腔内的钙和磷容易入血，已入血的钙和 磷不至于被排泄掉。
整理版ppt
45
➢维生素D促使血液中钙和磷的浓度增加，并部
分储存于骨骼中，使骨骼钙化。
➢所以缺少钙、磷、维生素D，都会妨碍骨骼的
生长，已经长成的骨骼也会脱钙而变软、变松。
整理版ppt
46
➢体内钙和磷要均衡。注意从食物中补充。 ➢含量高的食物有：骨、蛋、豆、乳含钙和磷很多。 ➢蔬菜和硬果含钙丰富，硬水中含钙，喝井水和泉
整理版ppt
52
➢镁离子在整个细胞的新陈代谢过程中起着重要
的结构作用和催化作用。它是构成细胞内酶的 辅因子。
整理版ppt
53
➢如：细胞内的核苷酸与镁离子以配合物形式存
在，这是由于镁离子倾向于与磷酸根结合，在 蛋白质的生物合成中必不可少。
➢此外在葡萄糖的氧化过程和细胞膜的能量转换
中，都需要镁离子参加。
整理版ppt
54
➢镁离子具有镇痛作用；往血液中注射镁盐时可
以引起神经麻醉。
➢缺镁会引起血管硬化与心脏疾病、骨病、胰腺
与肾脏疾病，体内约有半数的镁离子存在于骨 骼中。
整理版ppt
55
➢ 镁是细胞的重要阳离子，参与蛋白质合成和肌 肉的收缩作用，并能增加淋巴细胞的活力。
➢ 含镁较多的食物有：蛋黄、豆类、麦芽、牡须、 鸭肉、香蕉、鲜辣椒等.
化学元素的生命功能
1、人体源于自然，生命在海洋中诞生和发展
➢原始的单细胞生物完全浸没在海水中，直接同海
水进行物质交换。
➢人体组织液和血液的元素成分与海水，特别是原
始海洋的海水成分相一致。
整理版ppt
1
➢地球上原始的元素为：碳、氧、氢、氮等，从
而构成了人体最重要主要元素的来源。
➢钠、钙、镁、钾、硫、磷、氯成为人体中常量
整理版ppt
8
➢人体中元素成分
元素名称 ％
元素名称
％
碳（C） 18.5
氯（Cl） 0.16
氧（O） 6.5
硫（S） 0.14
氢（H） 2.7
钠（Na） 0.10
氮（N） 2.6
钾（K） 0.10
钙（Ca） 2.5
镁（Mg） 0.07
磷（P）
1.1
铁（Fe）
整理版ppt
微量
9
➢由这些元素结合成各种化合物，是构成人体的
整理版ppt
37
➢钙和磷在血液中有一定比例，钙盐要转变为磷
酸盐被肠吸收。
➢酸、脂肪、胆盐、维生素D等都能帮助钙和磷
的吸收。
整理版ppt
38
➢酸使钙溶解而易于吸收； ➢乳糖和产酸食物使肠内物趋向酸性，制止肠内
产生碱性物质的细菌生长，帮助钙和磷的吸收。
整理版ppt
39
➢胆碱使磷酸钙和其它钙盐的溶解度增加，有脂
整理版ppt
56
（4）钾、钠和氯
➢钾、钠和氯是维持体内渗透压、酸碱度和肌肉
以及神经细胞的应激性物质。
➢细胞内由钾维持，细胞外由钠维持；氯是胃液
盐酸的成分，在生理上是很重要的元素。
整理版ppt
57
➢钠离子是体液中浓度最大和交换很快的离子，血浆
中钠离子的浓度可高达148 mmol·L-1。
只能作用于某一种物质的反应。
➢如：人体内的蔗糖水解要在蔗糖水解酶的作用
下完成。
➢酶必须在一定环境中才能起作用。这就要求体
内的生理环境必须恒定，才能保证体内的化学 反应进行，维持正常的生命活动。
整理版ppt
17
3、人体内化学元素的分类
➢必需元素应该具有以下条件： ➢生命过程中某一环节需要该元素的参与，即存在
与钙离子结合而被激活，活化了的钙媒介蛋白 质可以调节各种酶的活力。
➢在这里钙离子起到了一个传递某种生命信息的
作用。
整理版ppt
32
5、宏量元素与人体健康
（1）钙
➢钙主要存在于细胞外，牙齿和骨骼及细胞壁形
成时的必要结构成分➢在神经传导、肌肉收缩、激素释放、乳汁分泌、
主要物质。如：
➢有机化合物：糖（也称碳水化合物）、脂肪、
核酸和蛋白质。
➢无机化合物：水和各种无机盐等。
整理版ppt
10
➢此外还有一些微量元素是维持人体健康必需的
元素：铜、锰、碘、氟、锌、硒等。
整理版ppt
11
➢而人体内的无机盐的成分随人的年龄而变化。
年龄越大无机盐的含量越高。
➢如：胎儿的无机盐的含量为每千克体重含有
➢存在量高会危害健康。铅、镉、汞、砷、铝等。
整理版ppt
21
4、人体内必需元素的生理功能
➢人体中含有的元素碳、氢、氧、氮参与生成有
机物，其它元素都以一定的化学形态及结构形 成各种生物配合体、功能蛋白质、酶、激素等 存在于人体内。
整理版ppt
22
➢化学元素在体内的主要功能：
➢材料功能、运载功能、催化功能、调节功能、
整理版ppt
4
➢根据需要分为：
➢生命元素：与生命活动有关的元素。 ➢主要为：氧、碳、氢、氮、磷、硫。 ➢它们在生物体中起着非常关键的作用，是蛋白
质和核酸的组成部分，也是组成地球上生命的 基础。
整理版ppt
5
➢生命必需元素：生命过程中不可缺少的元素。 ➢主要为：11种大量元素和铁、铜、锌、锰、钼、
血液凝固和正常心律调节中，钙离子都起着重 要作用。
➢钙离子对生命的高级活动形式是不可缺少的，
能健全神经系统、消除紧张、防止失眠。
整理版ppt
34
（2）磷
➢磷在人体内的含量为400～800g，主要以磷酸
盐的形式存在，起着维持体内正常酸碱度的作 用，磷酸盐本身是一种缓冲物质。
➢其中90％存在与牙齿和骨骼中。
肪的话，溶解度增加更多。
➢钙和磷吸收入血之后，会送到全身组织中。 ➢骨骼中会存一部分，多余的由血、肾和肠，经
尿和粪排泄。
整理版ppt
40
➢磷大部分由尿排出，以酸式磷酸盐和碱式磷酸
盐的形式存在于尿液中。
➢钙在酸性尿中溶解，碱性尿液中含量低。
整理版ppt
41
含钙丰富的食物
食物 含量 食物 含量 虾皮 991 苜蓿 713 虾米 555 荠菜 294 河虾 325 雪里蕻 230 泥鳅 299 苋菜 187 红螺 539 乌塌菜 186 河蚌 306 油菜苔 156 鲜海参 285 黑芝麻 780
整理版ppt
15
2、人体中的化学反应
➢人体内的化学反应很多、反应速度很快、反应
完全。
➢原因：人体内有一种特殊的物质——酶。在它
的作用下，体内的反应能快速、温度较低时完
成。
➢如：蛋白质的水解反应，在体外反应温度要
100℃、约24小时完成。但在人体内37℃、1~2
小时可完成。
整理版ppt
16
➢酶是一种高活性、高选择性的催化剂。一种酶
信使功能。
整理版ppt
23
➢材料功能元素：
➢钙、磷构成牙齿骨骼等硬组织；碳、氢、氮、
硫、磷、氧构成碳水化合物、脂肪、蛋白质等 有机大分子，是构成生物体的结构材料。
整理版ppt
24
➢运载功能元素：
➢人体对某些元素及物质的吸收、输送以及它们在
体内的传递代谢等过程，需要运载体、金属离子 以及它们所形成的一些配合物在其中承担重要作 用。
整理版ppt
35
➢磷的第二种存在形式为磷酸和磷脂，是糖和脂
肪吸收和代谢过程中必需的物质。
➢10％的磷则存在于身体内各种磷脂、核蛋白、
DNA、RNA及辅酶中。
整理版ppt
36
➢磷是生命能源库—三磷酸腺苷（ATP）的主要
成分。
➢磷还是生命物质核酸、蛋白质的主控因子，磷
的化学规律控制着核糖核酸以及氨基酸、蛋白 质的化学规律，从而控制生命的化学过程。
• 头发中：铝、砷、钒；
• 大脑中：钠、镁、钾；
• 脑垂体中：铟、溴、锰、铬；
• 眼液中：钠；
• 视网膜中：钡；
• 齿质及珐琅质中：钙、镁、氟；
• 牙组织中：钙、磷；
• 甲状腺中：碘、铟、溴；
整理版ppt
14
• 心脏中：钙、钾； • 肺中：锂、钠； • 胰腺中：镁； • 肾脏中：锂、硒、钙、镁、钾、钼、镉、汞； • 消化液中：钠； • 骨筋中：锂、镁、钾； • 肌肉中：锂、镁、钾； • 骨组织中：钠、钙、钾、磷； • 血液中：铁、钠、锂、钙、钾； • 肝脏中：锂、硒、铝、锌、钙、镁、钾、铜。
整理版ppt
食物 酸枣棘 花生仁
紫菜 海带(湿)
黑木耳 全脂牛乳粉
酸奶
含量 435 284 264 241 247 676 118
42
部分蔬菜中草酸含量对钙利用的影响
常见蔬菜中钙和草酸的含量（mg/100g）
食物名称 小白菜 青菜 绿豆芽 芋艿
钙含量
159 143 53 73
草酸含量
133 109 19 63
锶、硒等等。
整理版ppt
19
➢有益元素或辅助营养元素：
➢对健康有一定帮助，但没有时生命尚可维持的
元素。
➢与生命必需元素之间没有明确的划分界线，与
它的存在状态和浓度有关。
整理版ppt
20
➢污染元素或有害元素：
➢这些元素在体内的浓度是变化的，与环境有关。 ➢它们来源于环境的污染、不易被排除、会在体
内积累。
21.59g；成人则为42.7g/kg体重。
➢无机盐分布于体内的各个组织中，以骨骼和牙
齿中最多。
整理版ppt
12
➢水是人体不可缺少的物质。
➢牙齿、骨骼、脂肪中水少； ➢人体的2/3时水分，人体的水分70%在细胞内，
20%在组织液中，10%在血液中。
整理版ppt
13
各种元素在人体组织体液中富集情况