第二章 化学元素与人体健康

1、1氧-健康的成年人体内存氧量仅为11.5升，每分钟呼吸16次，每次大约吸入0.5升的氧气，一天要吸入11000多升的氧气。 2钠 -钠是人体内最重要的常量元素之一，是细胞外液中主要的阳离子。成年人体内所含的钠离子总量约为60克，其中50%存在于细胞外液中，40%存在于骨骼中，仅有10%存在于细胞内。钠离子占血液中碱性离子的93%，是构成血浆和细胞外液总碱性的最主要成分，对调节体液呈中性起着至关重要的作用。 3钾-正常的成年人每千克体重含钾2克，其中98%存在于细胞内液中，2%存在于细胞外液。钾是细胞内主要阳离子，是维持人体健康、保持正常生理功能的重要元素，参与调节体内的酸碱平衡、维持渗透压，而

2、且，神经组织的兴奋性、神经冲动的传导以及各类肌肉的收缩都受到钾浓度的影响。 研究表明，钠能使血压升高，而钾能使血压降低。正常成年人每月约需要钾的量为2.5克，即一天2只西红柿和一份烹饪的菠菜就满足钾的需要量了。 含钾丰富的食品有豆类、水芹菜、香菜、香蕉和柑桔，还有牛奶、肉类、玉米、红薯等。4镁-人体内到处都有以镁为催化剂的代谢系统，约有上百个的重要代谢必须靠镁的催化才能进行。镁几乎参与了人体内所有的新陈代谢过程。在人体细胞内，镁也是重要的阳离子，其含量仅次于钾。镁有多种特殊的生理功能，它激活体内多种酶系统，抑制神经异常兴奋，维持核酸结构的稳定性，参与体内蛋白质的合成，进行肌肉收缩及体温调节。镁

3、会影响钾、钠、钙离子细胞内外移动的“通道”，并有维持生物膜电位的作用。 镁在人体中的正常含量为25克。人对镁的需要量每日大约为300700毫克，其中40%来自食物，食物中以绿色蔬菜含镁最高，其余约60%由含镁离子的饮用水提供。 5钙-人体中的钙含量仅次于O、C、H、N，正常成年人体内总共约有10001200克钙，约为人体重的2%，其中99%以上的钙都存在于骨骼中。另外1%的钙则存在于软组织、细胞外液和血液中，统称为混溶钙池。 补钙的基本措施是重视食物摄取，其中以牛奶为最好的来源，豆类、油料种子也较好，牡蛎、虾皮的钙含量也不少。烹调时，要注意如波菜和豆腐不要一起煮等，除去妨碍钙吸收的因素。此外，

4、还要多晒太阳，保证足够的维生素D；经常运动，有效地防止骨质疏松。一要营养均衡，蛋白质对骨骼很重要，过度减肥对骨骼不利；二要适量运动，刺激骨骼，使之更坚硬；三是不良习惯（如过度减肥、喝酒、吸烟、激素、偏食等等）要改变；四是每天晒15分钟的太阳，使人体产生一天所消耗的维生素D；五是可乐类的饮料要少喝（饮料中的磷酸会阻碍钙的吸收）。6氯-氯离子主要存在于细胞外液。在阴离子的总量中，氯离子约占70%。氯离子和钠离子是维持细胞外液渗透压的主要离子，在血浆、唾液和所有的体液中都存在着氯离子。氯离子在体内参与胃液的生成。胃酸呈强酸性，pH值约为0.91.5，它的主要成分是胃蛋白酶、盐酸和粘液。胃体腺中的壁细

5、胞能分泌盐酸。壁细胞把碳酸氢根输入血液，而分泌出酸输入胃液；这时，氯离子从血液中经壁细胞进入胃液，以保持电性平衡。 7磷-是组成人体的中心元素，是主宰生命的元素。其中90%的磷以无机磷酸盐的形式存在，其余的以有机磷酸酯（POC）存在于脑及各种神经组织和细胞中。其中血液、尿液及组织液中的磷以易溶性的H2PO4、HPO42存在，调节体液的pH值及调节钙和磷之间的平衡。 遗传物质DNA和RNA都是磷酸酯。磷占 了核酸中元素总量的910%。细胞核内的 核酸含有磷酸盐，它能保存和传递生物信息，起遗传等作用。 生命体系中，能量的来源大都来自于磷，磷 是重要的能量库。ATP（三磷酸腺苷）是生物 体内各种生命

6、活动所需能量的直接来源。 每个ATP分子含有两个高能磷酸键，每个高 能磷酸键水解时放出能量为30.51kJ/mol，而 普通的磷酸酯键水解时放出能量却只有8.36 kJ/mol。所以，ATP在生物体的能量代谢中起 着重要的作用。1碘-碘缺乏是导致智力障碍的主要原因。碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺激素能促进蛋白质的合成，调节能量的转换，促进新陈代谢，加速生长发育（对骨骼、胸和生殖器官的生长发育特别重要），提高神经系统的功能，增强肌肉的收缩。2氟 -氟的主要生理功能是预防龋齿和老年性骨质疏松症，是保持骨骼和牙齿健康所必需的物质。 3硒 -硒是人体细胞中谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分，这种酶能参与人

7、体清除自由基的活动，从而保护细胞膜。硒还能促进免疫球蛋白的生成，对心肌梗死有一定的防治作用，并能有效地解除汞、铅等有毒物质的毒性，同时还能保护肝脏，有防止产生营养性肝坏死的功效。 4铁 -成年人体内含铁约为35克/千克体重，其中70%在血红蛋白中。铁在人体内以二价铁、三价铁的形式存在，大部分与蛋白质结合成配合物。二价铁比三价铁易吸收。 5锌 -体内的锌含量仅次于铁，每千克体重含锌约为1.42.3克。锌在人体内的分布很广，而肝是锌的储存池，锌与肝内蛋白质结合成锌硫蛋白，供给机体反应所必需的锌，并通过胃肠道吸收和胆汁排泄来维持它们在体内的平衡。锌是细胞活动所必需的元素，是许多金属酶的组成部分或激活

8、剂，参与核酸和蛋白质的生物合成以及能量的代谢、激素的作用、维生素A的转运等重要环节。与元素有关的疾病有很多，如缺锌会使小儿发育不全（中枢神经发育不全，脑部发育落后，智力低下，脑垂体分泌缺乏，生长发育不良）；缺镁和钙会导致冠心病、心血管病、佝偻病等；缺碘会引起甲状腺病，中枢神经发育不全，脑部发育落后，智力低下，毛发、皮肤异常，受精率低下等；缺铁会造成缺铁性贫血症。但有些元素摄入过多，也会引起疾病，如镉过多，则会引起骨痛病，前列腺癌，动脉粥样硬化，肠胃炎等；碘过量，也会造成甲状腺病，中枢神经发育不全，脑部发育落后，智力低下，毛发、皮肤异常；而铅过量，会出现溶血性贫血；硼过量，会引起地方性肠炎；汞的

9、含量过多，则产生中枢神经中毒（水俣病）。1有害金属元素的中毒机制 A阻断了生物分子表现活性所必需的功能基。B置换了生物分子中的必需金属离子。 C改变了生物分子的构象或高级结构。2几种有害的元素A镉-一定条件下可取代锌，与某些含锌酶的活性部位中的巯基结合，使这些酶的功能受到抑制；且镉对磷有强的亲和力，能把骨质磷酸钙中的钙置换出来，从而引起骨质疏松、软化、变形等。但大量的钙可以拮抗镉，高钙食物会抑制消化道对镉的吸收，维生素D也能影响镉的吸收。B铅-抑制了酶的作用，与酶结构中的疏基反应，形成了难溶性的物质，从而中断代谢的过程。烷基铅在肝脏去烷基后，容易在脑部积累，损害人的中枢神经。 C汞-汞及化合物是最有害的微