化学与生活人体必需元素.ppt

专 题 2 营养均衡与人体健康,第一单元：摄取人体必需的化学元素,第一单元 摄取人体必需的化学元素,人体是由60多种以上元素组成，把维持人体正常生命活动必不可少的元素称为必需元素。这里说的不可缺少，指的是缺少时会引起人体生理功能及结构异常，导致疾病的发生。 目前已确认的必需元素共有27种，按其在体内的含量不同，可分为常量元素和微量元素两大类，凡占人体总重0.01为标准分为常量元素和微量元素两大类。,一、人体的必需元素,维持人体生命活动的必需元素,判定方法：常量元素主要集中在主族 （11种）,一、人体的必需元素,常量元素,常量元素构成人体的细胞与组织，并参与多种生化过程，如神经传导、体液平衡、肌肉收缩的调节等。,获得能量：C、H、O、N、S等糖类、油脂和蛋白质； 维持体内电解质平衡：K、Na、Mg、Cl等盐类； 形成骨骼：Ca、P。,微量元素,根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有16种，即铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钥、钒、锡、硅、锶、硼，每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。 一旦缺少这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报告：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制，降低抗病能力，有助于细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。,不可或缺!,微量元素通过激活酶的活性，在人体内许多生化过程中起调控作用。,一、人体的必需元素,几种必需元素的生理功能,Ca P I Fe Zn,钙和磷是人体内含量最丰富的矿物元素。正常人体内的钙约占人体体重的2，磷约占体重的1。除了构成骨骼和牙齿之外，钙在体内能维持神经与肌肉的活动，包括神经的兴奋、传导等，还能激活体内某些酶的活性。磷是人体内细胞核蛋白及各种酶的组成物质，它能促进葡萄糖、脂肪、蛋白质的代谢，调节能量的释放。,参与脑机能正常运转的“智慧元素”、参与甲状腺激素合成。儿童缺碘会导致发育迟缓，成人缺碘会引起甲状腺肿大,几乎分布于人体的所有组织中。铁主要参与血红蛋白(Hb)、肌蛋白、细胞色素及酶的合成，与许多酶的活性有关。,参与人体内许多金属酶的组成，对人的生命活动进行调节。若人体缺锌，人的生长、蛋白质的合成、DNA和RNA的代谢等都将发生障碍。,1.成人体内约含有钙1.2kg。钙是构成骨、牙齿的重要成 分，它使得骨骼、牙齿具有坚硬的结构支架。 2.幼儿及青少年缺钙会引起生长迟缓、骨骼变形，出现 佝偻病、牙齿发软，易患龋齿等症状。成人缺钙，发 生骨质软化和骨质疏松，容易骨折，因此人体必须摄 入足够的钙。 幼儿、青少年处于生长发育阶段， 需要摄入比成年人更多的钙。我国营 养学会1998年对每日膳食中的钙供给 量提出建议：婴幼儿400 mg800 mg， 青少年1000 mg1200 mg，成年人 800 mg，老年人1000 mg1200 mg。,资 料,晚餐最好这样吃 晚餐早吃：晚餐早吃是医学专家向人们推荐的保健良策。有关研究表明，晚餐早吃可大大降低尿路结石病的发病率。人的排钙高峰期常在进餐后4到5小时，若晚餐过晚，当排钙高峰期到来时，人已经上床入睡，尿液便滞留在输尿管、膀胱、尿道等尿路中，不能及时排出体外，致使尿中钙的含量不断增加，容易沉淀下来形成小晶体，久而久之，逐渐扩大形成结石。所以下午6点左右吃晚餐较合适。 晚餐素吃：晚餐一定要偏素，以富含碳水化合物的食物为主，而蛋白质、脂肪类吃得越少越好。晚餐时吃大量的肉、蛋、奶等高蛋白食品，会使尿中钙量增加，一方面降低体内的钙贮存，诱发儿童的佝偻病、青少年近视和中老年骨质疏松症，另一方面尿中钙浓度高，患尿路结石病的可能性就会大大的提高。,合理摄取人体必需元素,必需元素含量与生理机能的关系,生理机能,体内必需元素的含量,最佳区,死亡区,致死区,缺乏区,毒性区,合理摄取人体必需元素,必需元素含量与生理机能的关系,当人缺乏某种元素或由于患病从食物中吸收营养元素的能力下降时，可以服用药物或营养品进行补充。例如，出汗太多或在剧烈运动后要及时补充盐分，因生病无法从食物中补充盐分时，需要输入生理盐水。 服用药物或营养品时需遵医嘱或参照说明书，以免因某种元素摄入过多而引起其他疾病。如果由于代谢紊乱导致体内缺乏某元素，一般不宜简单补充该元素，而应结合其他方法进行治疗。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径,合理地摄取人体必需元素的途径： 1.通过调节日常饮食来补充必需元素 乳制品钙 蔬菜和动物内脏镁 鱼类磷 紫菜铁 葡萄干铜 肉类食品硒 2.通过服用药品或营养品进行补充,常用食物中的钙含量（mg/100 g）,在食物中钙的来源以奶及奶制品最好，不但 含量丰富而且吸收率高。不知大家有没有听说过 “一杯牛奶拯救一个民族”的故事，故事说的是多 年前日本人的平均身高比较矮小，但是近几年日 本青少年的身高已经远远超过了中国青少年，这 是为什么呢？当然，除了生活水平 存在差异以外，我想最值得一提的 是这样两个数据：日本目前每年人 均牛奶消耗量达到68 L，而中国仅 为6.6 L。造成身高差异的一个主 要原因就是两国青少年自牛奶中获 取的钙量存在差别。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径加碘盐与补碘,成人每天需碘量为15Og，在我国许多缺碘地区，人们需要食用加碘盐以补充碘元素。我国从1994年起推出全民食用加碘盐工程，规定每千克加碘盐中含碘量为2O5O mg。至今，全国食用加碘盐的地 区覆盖率超过95，补碘成效显著。 事实上，成人即使全部从加碘盐中 获取碘，每天也只需要食用7 g左右的加 碘盐便能满足需要。如果为了补充碘而 食用过多的加碘盐或含碘食品，反而会 导致体内碘含量过高，引起甲状腺疾病。,甲状腺肿大的患者,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径加碘盐与补碘,家庭食盐包装袋,为什么不是碘单质或碘化钾？,碘单质易升华,而碘化钾有涩味且易被空气中的氧气氧化成碘单质而失去碘元素。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径加碘盐与补碘,（3）含碘食物简介 单位（mg/kg）,（1）临床表现：智力低下，聋哑，生长发育迟缓，身材矮小，神经运动障碍及甲状腺功能低下。,（2）治疗与预防 ： a、用口服碘盐和口服碘剂 预防克汀病，阻断遗传和先天性病源。如碘化钾10-15mg/d，复方碘液2-3滴/d。b、碘化油 碘化油肌肉注射。,我国政府以国家标准的方式规定在食盐 中添加碘酸钾，据此回答下列问题 (1)碘是合成下列哪种激素的主要原料之一 A、胰岛素 B、甲状腺激素 C、生长激素 (2)可用盐酸酸化的淀粉溶液，检验食盐中 是否含有碘酸钾，反应的化学方程式为 氧化产物和还原产物的物质的量之比 为能观察到的明显现象为,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,5:1,溶液变蓝,我国部分地区的食盐中必须加碘，其 中碘以碘酸钾形式存在。已知在溶液中存 在以下反应： 根据此反应，可用试纸和一些生活中常见 的物质进行实验，证明在食盐中存在IO3- 可供选用的物质有自来水蓝色石蕊试 纸KI淀粉试纸淀粉食糖食醋白 酒进行上述实验必须使用的物质是（ ） A、 B、 C、 D、,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径铁强化酱油与补铁,如果体内缺铁，人就会患缺铁性贫血，血液输送氧气的能力下降。人体无法获得充足的氧气，生理机能就会下降，出现面色苍白、心悸和心率加快、烦躁、头痛等症状。儿童缺铁还可能导致智力发育迟缓。食用含铁丰富的食物或口服补铁剂可以补充铁。我国是世界上缺铁性贫血发生率较高的国家之一。2OO4年，我国政府启动铁强化酱油项目实施行动计划，推广铁强化酱油，帮助预防缺铁性贫血。,在10多种人体必需的微量元素中，铁无论在重要性上还是在数量上都居于首位，一个正常的成年人全身含有45g铁，相当于一颗铁钉的质量。其主要作用是构成血红蛋白的成分。 缺乏：缺铁性贫血。过量：长期大剂量使 用会引起中毒。,（1）铁在人体中的作用过程,新鲜血液,颜色鲜红,颜色暗红,新鲜血液,颜色暗红,颜色鲜红,新鲜血液,颜色暗红,颜色暗红,说明：血红蛋白与O2、CO2的结合是可逆的 与CO的结合是不可逆的,合理摄取人体必需元素,血红蛋白中的Fe2+能与氧气发生可逆性结合，其中的氨基能与二氧化碳发生可逆性结合。所以，血红蛋白具有输送氧气及二氧化碳的能力。 血红蛋白与氧气结合后生成氧合血红蛋白(HbO2，鲜红色)： Hb+O2 HbO2 血红蛋白与二氧化碳结合后生成碳酸血红蛋白(HbCO2，暗红色)： Hb+CO2 HbCO2 由于血红蛋白中的Fe与CO的亲和力高于O2，CO容易取代O2的位置，形成稳定的碳氧血红蛋白(HbCO)，使血红蛋白失去输送O2的能力，导致中毒。 1在肺部，氧气浓度较高而二氧化碳浓度较低，静脉血中的碳酸血红蛋白能释放CO2，并与O2结合转变为氧合血红蛋白；在氧气浓度较低而二氧化碳浓度较高的人体组织内，动脉血中的氧合血红蛋白会释放出O2，并与CO2结合转变为碳酸血红蛋白。请运用有关化学平衡的知识说明上述现象。 2当空气中一氧化碳的含量超过一定限度时，会引起一氧化碳中毒，为什么?当发现煤气泄漏时，应如何处理?,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径铁强化酱油与补铁,当空气中一氧化碳的含量超过一定 限度时，会引起一氧化碳中毒，为什么? 当发现煤气泄漏时，应如何处理?,CO有剧毒，使血红蛋白丧失输氧功能。,1、立即切断煤气泄漏源； 2、打开门窗通风； 3、严禁开电灯或其它电器，禁止使用明火 4、如果有人中毒迅速移至通风处或送医院,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径铁强化酱油与补铁,含铁丰富的食物,富含铁元素的食品,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径铁强化酱油与补铁,有资料显示：菠菜中的铁元素只有1%能被吸收，99%的铁元素与菠菜本身的草酸结合成不溶解的固体，不容易被吸收。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径铁强化酱油与补铁,含铁强化酱油已列入全民营养工程,思考 联合国为什么推广中国用铁锅炒菜？,资料：当血液中铁蛋白浓度达200 mg/L时，心脏病发病率会高出3倍。血液中铁蛋白浓度每上升1%，心脏病发作的危险性就会提高4%。过量服用补铁剂也可能引起铁中毒，造成胃肠道出血性坏死。,任何事物都有矛盾的两面性！,铁强化酱油中的铁元素为一种配位有机化合物EDTA铁钠，它有良好的溶解性，口感好、吸收率高、无铁锈味、不刺激肠胃，不受铁吸收抵制剂的影响等等。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径铁强化酱油与补铁,补铁胶囊中常含有铁粉，你能知道其原理吗？,铁与胃酸反应生成亚铁离子，被人体吸收。,铁锅里的铁存在形式有二类：一种是以原子形式存在的铁；另一类是以离子形式存在的铁，它包含两种即分别是氧化铁和氧化亚铁。但这两种形式的铁其吸收率都较低，因此，补铁应该采用其它的形式，如食物补铁、用铁强化酱油等。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径铁强化酱油与补铁,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径龋齿与含氟牙膏,医学常识,扬子晚报2006年9月19日报道：资料显示我国儿童龋病(虫牙、蛀牙)患病率一直居高不下，特别是婴幼儿龋病发病率在一些地区还很高，部分地区6岁儿童患龋率达到90%。其中发现一个四岁的孩子竟满口蛀牙。,9月20日是全国爱牙日,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径龋齿与含氟牙膏,（1）钙、磷在骨骼牙齿中的存在形式,Ca5(PO4)3OH,羟基磷酸钙,（2）存在的溶解平衡,Ca5(PO4)3OH(S),5Ca2+(aq)+3PO43- (aq) +OH-(aq),合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径龋齿与含氟牙膏,成人每天需摄入钙约O.7g，需摄入磷约1.4g。钙离子和磷酸根进人人体后，形成不同形式钙的磷酸盐，其中以羟基磷酸钙Ca5(PO4)3OH最稳定。人体内99以上的钙和85左右的磷以羟基磷酸钙的形式存在于骨骼和牙齿中。 交流与讨论 吃糖过多易导致龋齿。适当使用含氟牙膏能防止龋齿，为什么? 牙齿中的羟基磷酸钙在水中能极少量溶解： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO43 -(aq)+OH-(aq) 人若吃糖过多，糖在酶的作用下生成酸性物质，导致上述溶解平衡向Ca5(PO4)3OH溶解的方向移动，使牙质受损，长此以往将出现龋齿。 适当使用含氟牙膏能防止龋齿。牙膏中的F能和Ca2+及PO43反应生成更难溶的 Ca5(PO4)3F，使牙齿更坚固。但如果氟摄入过多，可能导致氟斑牙。因此，生活在水中含氟量较高地区的人（易患氟斑牙），不宜使用含氟牙膏。,补钙最好用奶、奶制品、虾皮、骨汤或钙片。,为什么家庭熬制骨头汤时常用其中加少量食醋？,当加入少量食醋后，会中和上述化学平衡产物中的OH-，使反应向正反应方向移动，促进Ca5(PO4)3OH(s)溶解，使汤中含有更多的钙元素。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径龋齿与含氟牙膏,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径富含锌的食物与补锌,锌对人的生长发育起关键作用。儿童缺锌可导致生长发育不良，抵抗力差，食欲不振；孕妇缺锌可使胎儿脑发育不全，出生后智力低下；老年人缺锌常引起免疫功能退化，缺乏抵抗力。我国儿童缺锌较为普遍，18个省、市的抽样检测表明，大约有6O的儿童体内锌含量低于正常值。 锌主要靠从食物中摄取，成人每天需要摄入15 mg锌。植物性食物一般含锌较少，动物性食物是锌的主要来源。如肉类食品中，每千克含锌可达2O6O mg。富含锌的食物主要有瘦肉、猪肝、鸡蛋、牡蛎、蛤等，黄豆、玉米、小米、核桃、松子等也含有较多的锌。严重的缺锌病。人可按医生要求服用一些补锌药物，如硫酸锌糖浆或葡萄糖酸锌制剂等。,人体对锌的需要量 美国全国科学研究委员会推荐半岁以内婴儿每人每天需锌3毫克，1岁以内5毫克，110岁儿童每天10毫克。11岁以后至成年均需15毫克。妇女妊娠期每天增加5毫克，哺乳期增加10毫克。中国营养学会推荐的每日膳食中锌的供给量与美国相似，但儿童从10岁起便每日增加15毫克，而孕妇和乳母均每天只增加5毫克。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径富含锌的食物与补锌,慎用含锌制剂 锌摄入过量会削弱人的免疫功能。 例如，影响铁元素在体内的吸收和利用，导致缺铁性贫血；刺激消化道黏膜，损坏肠胃功能。因此，服用锌制剂必须慎重。,合理摄取人体必需元素,补充必需元素的途径富含锌的食物与补锌,硒：生命的奇效元素，有防癌和抗癌作 用，能治疗高血压等疾病，但是摄入 过量会使人中毒。 锌：智慧元素，微量的锌可以强化记忆 力，延缓脑的衰老，提高人体的免疫 能力。 锂：能改善造血功能状态，提高人体免疫 机能。 锶：可以强壮骨骼，降低人体钠的吸收， 有利于人体血管的活动。,微量元素同其他元素一样，受体内平衡体制的调节和控制。摄入量过低，会发生某种元素缺乏症；但是摄入量过多，微量元素积聚在生物体内也会出现急、慢性中毒，甚至成为潜在的致癌物质。大量流行病学调查证实，环境中微量元素的含量对肿瘤的发生和发展有很大的影响。土壤和水中缺锰，可能是芬兰和中国某些地区癌症发病率高的原因