第一章-人体中的化学

1、 化学与健康化学与健康（Chemistry and Health Chemistry and Health ）主讲人：王艳琴主讲人：王艳琴化学化工学院化学化工学院E-mailE-mail：wangyq_wangyq_TelTel：1575498496815754984968化学健康？世界卫生组织(WHO) ：健康是体格、心理与社会的完美和谐。健康不仅仅是没有疾病。传统的健康观是“无病即健康”，现代人的健康观是整体健康我们要能够用化学知识认识周围事物，化学与健康之间有什么密切关系呢？如我们要能够用化学知识认识周围事物，化学与健康之间有什么密切关系呢？如何用化学知识解释生活中遇到的问题呢何用化学知

2、识解释生活中遇到的问题呢？从？从化学与健康化学与健康谈起。谈起。大家思考两个问题大家思考两个问题：化学是否影响人类健康呢化学是否影响人类健康呢？化学化学是否增进人类健康呢是否增进人类健康呢？世界因化学而精彩世界因化学而精彩。首先，化学创造了一个新世界首先，化学创造了一个新世界。(2300多万种新化合物多万种新化合物)其次，没有化学，世界将变得难以其次，没有化学，世界将变得难以想象想象。(合成纤维、合成药物、合成氨合成纤维、合成药物、合成氨)应对挑战，化学无可替代。应对挑战，化学无可替代。养活养活73亿亿-107亿人口亿人口环境污染问题环境污染问题人口、能源、环境污染人口、能源、环境污染课程介绍

3、：课程介绍：课程名称：课程名称：化学与健康化学与健康；学时学分：学时学分：36学时，学时，2学分，周学时学分，周学时3，共共12周周； 考核方式：平时成绩考核方式：平时成绩+ +合作性学习合作性学习(30%)(30%)+ +期期中成绩中成绩 ( (2020%)+%)+期末成绩期末成绩(50%)(50%)； 课程性质：课程性质：非化学专业的本科生的非化学专业的本科生的通识选修课通识选修课； 课程内容：人体中的化学，化学元素与人体健康，课程内容：人体中的化学，化学元素与人体健康，营养与健康的化学，饮食与疾病，食物的污染与毒营养与健康的化学，饮食与疾病，食物的污染与毒性，传染病预防与环境消毒，日用化

4、学品与健康，性，传染病预防与环境消毒，日用化学品与健康，环境化学与健康等。环境化学与健康等。课程特点：贴近生活，实践指导性强，课程特点：贴近生活，实践指导性强，usefull。 教材教材化学与健康化学与健康作者：江元汝作者：江元汝科学科学出版社出版社普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材主要参考书目：主要参考书目：生活中的化学赵雷洪，竺丽英编，浙江大学出版社，生活中的化学赵雷洪，竺丽英编，浙江大学出版社，20102010走进化学世界丛书：生活中的化学世界走进化学世界丛书：生活中的化学世界图书出版公司，图书出版公司，20102010食品化学谢笔钧编，科学出版社，食品

5、化学谢笔钧编，科学出版社，20112011营养与健康刘翠格编，化学工业出版社，营养与健康刘翠格编，化学工业出版社，20102010第一章第一章 人体中的化学人体中的化学 人体中的化学元素人体中的化学元素 人体人体中化学元素的功能中化学元素的功能 人体人体中化学元素的结构与性能的关系中化学元素的结构与性能的关系 人体内化学元素浓度的人体内化学元素浓度的平衡平衡 人体内化学元素的人体内化学元素的相互作用相互作用 人体中的化学反应人体中的化学反应内容提要内容提要 人体中含有人体中含有碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、钠、碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、钠、钾、镁、氯钾、镁、氯等等1111个个常量元素常量元素，

6、锰、铁、钴、铜、锌锰、铁、钴、铜、锌、硒、碘、铬、硅、钒、氟、钼、锡、镍、硒、碘、铬、硅、钒、氟、钼、锡、镍等等1414种种微量元素微量元素。 人体中的化学元素起人体中的化学元素起着构筑结构、运输能量、着构筑结构、运输能量、各种酶各种酶的激活剂、调节体液的物理化学性能等作用。的激活剂、调节体液的物理化学性能等作用。 人体中化学元素保持着电荷平衡、酸碱平衡、沉淀平人体中化学元素保持着电荷平衡、酸碱平衡、沉淀平衡、配位平衡、浓度平衡等关系。衡、配位平衡、浓度平衡等关系。内容提要内容提要 人体中的元素之间存在人体中的元素之间存在相加相加作用、作用、协同协同作用、作用、拮抗拮抗作作用，利用协同可以达到

7、用，利用协同可以达到“事半功倍事半功倍”的效果，利用拮的效果，利用拮抗可以减弱或阻断有害元素的危害。抗可以减弱或阻断有害元素的危害。 人体中化学反应特点是常温常压、温和、催化、选择人体中化学反应特点是常温常压、温和、催化、选择性好、效率高。性好、效率高。 人体健康在于平衡，元素平衡、反应平衡、心理平衡人体健康在于平衡，元素平衡、反应平衡、心理平衡，健康就是平衡，就是和谐健康就是平衡，就是和谐。教学目的教学目的了解人体中的化学元素了解人体中的化学元素1了解人体中的化学反应了解人体中的化学反应2了解人体中的化学平衡了解人体中的化学平衡3了解化学平衡与健康的关系了解化学平衡与健康的关系4 生命进化的

8、化学过程生命进化的化学过程 生命的起源是通过化学途径实现的。生命的起源是通过化学途径实现的。 生命的进化：生命的进化： 无机物无机物 小分子有机物小分子有机物生物高分子生物高分子超分子集合体超分子集合体 细胞细胞 4大组织大组织 器官器官 8大系统大系统 整个人体整个人体化学变化化学变化1. 人体中的化学元素 常量元素 微量元素 必需元素 非必需元素 污染元素（有毒有害元素）常量常量元素都是元素都是必需的哦！必需的哦！常量元素（宏量元素） 含量大于体重含量大于体重0.01%0.01%的元素；的元素； 每人每日需要量在每人每日需要量在100mg100mg以上的元素；以上的元素； 约占人体重量的约

9、占人体重量的99.95%99.95%以上以上； 包括：包括：碳、氢、氧、氮、硫、磷、钠、钾碳、氢、氧、氮、硫、磷、钠、钾、钙、镁、钙、镁、氯氯1111种。种。 常量元素均为必需元素。常量元素均为必需元素。人体中的常量元素人体中的常量元素常量元素在周期表中的位置常量元素在周期表中的位置 S区 p区宏量元素都是较轻元素宏量元素都是较轻元素在周期表在周期表集中在左上角的集中在左上角的s区和右上角的区和右上角的p区区 必需元素在周期表中的位置必需元素在周期表中的位置 图中白色部分为常量元素位置图中白色部分为常量元素位置微量元素微量元素微量元素通常是微量元素通常是指含量小于体重的指含量小于体重的0.01

10、%0.01%；每人每日需要量在每人每日需要量在100mg100mg以下；以下；仅占人体元素总量的仅占人体元素总量的0.05%0.05%；包括包括铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、锡、氟、碘、硒、硅、砷、硼、锶、锡、氟、碘、硒、硅、砷、硼、锶等数等数十种十种。铁 Fe硼 B锡 Sn镧 La锂 Li硒 Se锌 Zn铬 Cr磷 P铌 Nb铋 Bi氟 F铷 Rb钌 Ru镉 Cd钛 Ti钒 V锶 Sr铊 Tl锰 Mn镍 Ni铀 U铜 Cu锆 Zr钡 Ba铍 Be铯 Cs铝 Al钼 Mo砷 As金 Au镓 Ga铅 Pb钴 Co锑 Sb银 Ag镭 Ra 表表12 人体中的

11、微量元素人体中的微量元素The trace element in human body 地壳中化学元素和地壳中化学元素和人体中化学元素含量的一致性人体中化学元素含量的一致性地壳中化学元素和地壳中化学元素和人体中化学元素含量的一致性人体中化学元素含量的一致性“天人合一”表层表层92种元素种元素人体人体81种种人体微量元素的分类与含量人体微量元素的分类与含量Content and classification of the trace element of human body 必需必需微量元素微量元素 (Necessary trace elements) 人体必需微量元素确定的有1414种（还有

12、几种处于争议之中）必需的微量元素 14种 铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、锡、氟、碘、硒、硅锡、氟、碘、硒、硅 元素周期表中的集中区域元素周期表中的集中区域必需微量元素在周期表中的位置必需微量元素在周期表中的位置 d区+ds区9个 p区5个必需微量元素在周期表中的必需微量元素在周期表中的位置大部分在位置大部分在第一过渡第一过渡周期，是较轻的元素周期，是较轻的元素人体必需元素在周期表中的位置人体必需元素在周期表中的位置图中蓝色图中蓝色空白空白+白色空白区域白色空白区域。必需元素必需元素“含义含义”1必须从外界饮食必须从外界饮食中摄取这种元素中摄取这种元素，

13、当从饮食中当从饮食中去除去除这一元素后，机这一元素后，机体就会出现这种体就会出现这种元素的生理性缺元素的生理性缺乏状态乏状态。2补充补充这一特异元这一特异元素后，机体的这素后，机体的这种种缺乏状态将得缺乏状态将得到缓解到缓解。3特定元素对机体特定元素对机体具有某种特异的具有某种特异的生化功能生化功能，这种，这种作用不能被其他作用不能被其他任何元素完全代任何元素完全代替。替。必需微量元素数量少而作用大。必需微量元素数量少而作用大。多数微量元素为金属元素。多数微量元素为金属元素。多数必需元素在元素周期表中居于前部位置。多数必需元素在元素周期表中居于前部位置。微量元素存在相互作用，高度的生物学作用。

14、微量元素存在相互作用，高度的生物学作用。超过生理需要量（过低过高）能产生毒副作用超过生理需要量（过低过高）能产生毒副作用必需微量元素共同特点必需微量元素共同特点非必需元素非必需元素 非必需微量元素非必需微量元素： 无明显生理功能的微量元素；无明显生理功能的微量元素； 元素元素的生理功能尚未确定或者在机体内可有的生理功能尚未确定或者在机体内可有可无的元素，可无的元素，包括包括铷、砷、硼、钛、铝、钡铷、砷、硼、钛、铝、钡、铌、锆、铌、锆。表14 人体非必需的微量元素用于医药品，治疗胃溃疡；用于医药品，治疗胃溃疡；过多，引发老年痴呆过多，引发老年痴呆 污染元素污染元素( (毒性元素毒性元素) )铋

15、Bi镉 Cd汞 Hg锑 Sb铍 Be铅 Pb 表表1 15 5 对人体有害的微量元素对人体有害的微量元素对生物有毒而无生理功能的元素。对生物有毒而无生理功能的元素。元素对人体有益、必需还是有害与许多因素有关。元素对人体有益、必需还是有害与许多因素有关。同一元素在人体中的浓度和形态与其毒理密切相关。同一元素在人体中的浓度和形态与其毒理密切相关。如：三价铬对防治心血管疾病有重要作用，六价铬却如：三价铬对防治心血管疾病有重要作用，六价铬却是致癌物；生物体是致癌物；生物体硒硒0.1mg/kg 有益，有益， 10mg/kg则是致则是致癌的。癌的。2.2.人体人体中主要元素的主要功能中主要元素的主要功能结

16、构材料结构材料运载作用运载作用组成金属酶或作为酶的激活剂组成金属酶或作为酶的激活剂调节体液的物理、化学特性调节体液的物理、化学特性“信使信使”作用作用 人体中主要元素的生理作用人体中主要元素的生理作用人体中的元素人体中的元素人体中元素的作用人体中元素的作用Fe、Cu、Zn、Mo、Se、Mn参与人体各种酶的组成参与人体各种酶的组成I、Cu、Ca、Mn、Cr、Co、Ni具有催化作用具有催化作用Zn、I、Se、Ti增强肌体免疫功能提高抗病增强肌体免疫功能提高抗病能力能力K、Na、Li、Ca、Mg、Ti、V、Se、Fe、Cu、Zn、Ni、Co保护心脑血管保护心脑血管化学元素的作用化学元素的作用1234

17、调控作用调控作用 Na+ K+ Ca2+结构作用结构作用F-Ca2+ P输运作用输运作用Fe2+Cu2+催化作用催化作用金属酶金属酶和辅因和辅因子子表1-4 元素的生物化学作用总览元素的生物化学作用总览 元素元素生物功能生物功能过渡金属过渡金属电子传递、氧化电子传递、氧化-还原、催化作用还原、催化作用碱土金属碱土金属信使作用、酶激活因子、结构调节作用信使作用、酶激活因子、结构调节作用碱金属碱金属保持电荷平衡、电位闸门、结构稳定作用保持电荷平衡、电位闸门、结构稳定作用主族元素主族元素生命物质的基本构筑材料、触发构像变化生命物质的基本构筑材料、触发构像变化营营养养作作用用减减弱弱 毒毒性性增增强强

18、人体中化学元素的营养周期性人体中化学元素的营养周期性 研究结果表明：研究结果表明： 周期表的主族元素，从上到下，元素对细胞周期表的主族元素，从上到下，元素对细胞的营养促进作用减弱，毒性作用增强；的营养促进作用减弱，毒性作用增强； 同周期从左至右元素的营养促进作用增强。同周期从左至右元素的营养促进作用增强。 人体中的化学平衡人体中的化学平衡酸碱平衡配位平衡浓度平衡其他还有电荷平衡其他还有电荷平衡沉淀沉淀- -溶解平衡等溶解平衡等人体化学平衡人体化学平衡酸碱平衡酸碱平衡体液、酶受酸度影响细胞结构和功能受酸度影响细胞结构和功能受酸度影响心脏功能受酸度影响人体酸碱平衡人体酸碱平衡低于低于pH7.35酸

19、中毒酸中毒心肌收缩力减弱心肌收缩力减弱 血液血液pH7.35-7.45高于高于7.45碱中毒碱中毒心脏收缩力过强心脏收缩力过强极限值是极限值是7.07.8人体体液的人体体液的pHpH值值体体 液液pHpH体体 液液pHpH唾液唾液6.406.90血血 液液7.357.45胃液胃液1.23.0脑脊液脑脊液7.4肠液肠液7.70尿尿4.88.0胰液胰液7.88.0乳乳6.8胆液胆液7.80眼球内水样眼球内水样7.2表表1-5人体各种体液的人体各种体液的pH值值人体中的酸碱平衡人体中的酸碱平衡1人体的生命活动，人体的生命活动，很多是属于酸碱很多是属于酸碱反应，反应，H H3 3O O+ +浓度浓度的

20、微小变化就能的微小变化就能对正常细胞的功对正常细胞的功能产生很大的影能产生很大的影响。响。2机体内组织细胞机体内组织细胞必须处于合适的必须处于合适的氢离子浓度下，氢离子浓度下，才能完成它的正才能完成它的正常生理常生理活动；活动；3人体中存在人体中存在3 3个主要的缓个主要的缓冲体系；冲体系；人体的酸碱人体的酸碱缓冲体系缓冲体系系系 统统解离反应解离反应pKa蛋白质蛋白质HPr H+ + Pr-7.4碳酸氢盐碳酸氢盐H2CO3 H+ + HCO3-6.1磷酸盐磷酸盐H2PO4- H+ + HPO42-7.2碳酸氢盐缓冲剂存在于所有体液中。碳酸氢盐缓冲剂存在于所有体液中。摄入强酸，强酸变弱酸。摄入

21、强酸，强酸变弱酸。摄入强碱，不会变成强碱性。摄入强碱，不会变成强碱性。人体血浆的人体血浆的pH由以上几个缓冲体系维持在由以上几个缓冲体系维持在7.40左右。其中最重要的是碳酸氢盐缓冲体系。左右。其中最重要的是碳酸氢盐缓冲体系。正常人的血液片正常人的血液片pH为为7.35-7.45，当，当pH低于低于7.35时会发生酸中毒，时会发生酸中毒，pH高于高于7.45会发生碱中毒，高于会发生碱中毒，高于7.8就会发生严重碱中毒导致手就会发生严重碱中毒导致手足足抽搐致死。抽搐致死。血液之所以能保持相对稳定，是由于体内有良好的调节系统，血液之所以能保持相对稳定，是由于体内有良好的调节系统，其中其中一个重要因

22、素就是血液中存在着多种缓冲对。一个重要因素就是血液中存在着多种缓冲对。食物酸碱性食物酸碱性食物的酸碱性指食物在人体内代谢的结果，产生食物的酸碱性指食物在人体内代谢的结果，产生酸性物质酸性物质的为的为酸性食品酸性食品，产生，产生碱性碱性物质物质的的为为碱性食品碱性食品。食物的酸碱性质与原来食物本身的性质食物的酸碱性质与原来食物本身的性质( (酸碱性酸碱性) )无关。如橘子是酸的，无关。如橘子是酸的，但却是碱性食品。但却是碱性食品。有的食品在体内有的食品在体内分解代谢分解代谢后，最终产生酸性物质，这类食品就称为酸后，最终产生酸性物质，这类食品就称为酸性食品（性食品（或或酸性食物酸性食物，或成酸食品

23、）或成酸食品）。有的食品在体内经过分解代谢后最终产生碱性物质，这类食品就叫有的食品在体内经过分解代谢后最终产生碱性物质，这类食品就叫碱碱性食品性食品（或称碱性食物、或称碱食品）。（或称碱性食物、或称碱食品）。食物的酸碱性与人体健康食物的酸碱性与人体健康酸性食物酸性食物含含P、S、Cl元素元素较多的食物（在人较多的食物（在人体内易形成酸）体内易形成酸）精米、白糖、肉类、精米、白糖、肉类、鱼类、蛋黄、硬果鱼类、蛋黄、硬果及酒类。及酒类。食物的酸碱性食物的酸碱性碱性食物碱性食物含含K、Na、Mg、Ca元素较多的食元素较多的食物（在人体内易形物（在人体内易形成碱）成碱）蔬菜、水果、奶类、蔬菜、水果、奶

24、类、蛋清、海带、紫菜、蛋清、海带、紫菜、豆类、茶叶、咖啡。豆类、茶叶、咖啡。 食物的酸碱性与人体健康食物的酸碱性与人体健康酸性食物酸性食物酸性食物在肾酸性食物在肾脏中与氨生成脏中与氨生成铵盐而排出铵盐而排出酸碱食物的代谢酸碱食物的代谢碱性食物碱性食物 碱性食物与碱性食物与CO2反应形成反应形成碳酸盐，碳酸盐，由尿排出；由尿排出；体液保持中性体液保持中性食物的酸碱性对人体酸碱平衡影响食物的酸碱性对人体酸碱平衡影响 如果食入的酸性食物过多，致使血液本身如果食入的酸性食物过多，致使血液本身的缓冲作用无法承受而变成酸性，就需消的缓冲作用无法承受而变成酸性，就需消耗钙等碱性元素，而使血液粘度增加、血耗钙

25、等碱性元素，而使血液粘度增加、血压增高压增高体液偏酸体液偏酸体液偏酸后果体液偏酸后果 青少年易产生皮肤干燥、胃酸过多、便秘青少年易产生皮肤干燥、胃酸过多、便秘、蛀牙、抑郁、困乏、情绪不稳等病症；、蛀牙、抑郁、困乏、情绪不稳等病症； 中老年则易产生神经痛、血压亢进、动脉中老年则易产生神经痛、血压亢进、动脉硬化、脑出血、胃溃疡等症状。硬化、脑出血、胃溃疡等症状。 病态病态酸性体质酸性体质诱发近视、诱发近视、龋齿、软骨病、龋齿、软骨病、神经衰弱、胃神经衰弱、胃酸过多；酸过多；导致动脉硬化、导致动脉硬化、脂肪肝、肥胖症、脂肪肝、肥胖症、高血压、糖尿病、高血压、糖尿病、冠心病冠心病易疲劳、易疲劳、情绪急

26、噪、胃情绪急噪、胃肠闷胀肠闷胀消化不良、消化不良、 呼吸加快呼吸加快智力减退智力减退体液酸碱性与性格体液酸碱性与性格相反相反 精神精神愉快、愉快、性格开朗的人血液性格开朗的人血液呈弱碱性呈弱碱性易易怒和怒和时常忧郁的人体液时常忧郁的人体液多为酸性多为酸性碱性食物碱性食物 碱性食物一般为：碱性食物一般为： 蔬菜、水果类；蔬菜、水果类； 海藻类；海藻类； 坚果类；坚果类； 发过芽的谷类、豆类发过芽的谷类、豆类。碱性食物表碱性食物表食物食物灰分灰分灰分灰分碱度碱度食物食物灰分灰分灰分灰分碱度碱度豆腐豆腐大豆大豆四季豆四季豆菠菜菠菜莴苣莴苣胡萝卜胡萝卜土豆土豆藕藕洋葱洋葱海带海带0.644.643.6

27、21.301.140.770.931.130.702.78+0.20+2.20+5.20+12.00+6.33+8.32+4.60+3.40+2.40+14.40黄瓜黄瓜橘汁橘汁西瓜西瓜香蕉香蕉梨梨苹果苹果柿子柿子牛乳牛乳蛋白蛋白茶茶(5g/L)0.470.360.221.050.310.420.430.730.670.18+4.60+10.00+9.40+8.40+8.40+8.20+6.20+0.30+4.80+8.89碱性食物 强碱性食品：葡萄、茶叶、葡萄酒、海带、柑橘类、柿子、黄瓜、胡萝卜。 中碱性食品：大豆、蕃茄、 香蕉、草莓、蛋白、梅干、柠檬、菠菜等。 弱碱性食品：红豆、苹果、甘蓝

28、菜、豆腐、卷心菜、油菜、梨、马铃薯。 酸性食物酸性食物 酸性食物一般为：酸性食物一般为： 淀粉类；淀粉类； 动物性食物；动物性食物； 甜食；甜食； 精制加工食品精制加工食品( (如白面包等如白面包等) )； 油炸食物或奶油类；油炸食物或奶油类； 豆类豆类( (如花生等如花生等) )酸性食物表酸性食物表食物食物灰分灰分灰分灰分酸度酸度食物食物灰分灰分灰分灰分酸度酸度 鸡肉鸡肉 猪肉猪肉 牛肉牛肉 蛋黄蛋黄 鲤鱼鲤鱼 虾虾 白米白米 糙米糙米1.371.101.001.021.371.770.371.46-7.60-5.60-5.00-18.80-6.40-18.0-11.67-10.60面粉面粉

29、面包面包蚕豆蚕豆花生花生紫菜紫菜啤酒啤酒0.530.743.1l1.808.750.23-6.50-0.80-1.40-3.00-0.60-4.80酸性食品酸性食品 强酸性食品：蛋黄、乳酪、甜点、强酸性食品：蛋黄、乳酪、甜点、白糖白糖 、金枪鱼、金枪鱼、比目鱼比目鱼 中酸性食品：火腿、培根、鸡肉、中酸性食品：火腿、培根、鸡肉、猪肉猪肉 、鳗鱼、牛肉、面包、鳗鱼、牛肉、面包、小麦小麦 弱酸性食品：白米、花生、啤酒、海弱酸性食品：白米、花生、啤酒、海苔苔 、章鱼、巧克力、空心粉、章鱼、巧克力、空心粉、葱葱人体中的化学平衡人体中的化学平衡浓度平衡浓度平衡 人体中必需元素在一定的浓度范围人体中必需元素

30、在一定的浓度范围 不同元素适量范围不同不同元素适量范围不同 过量和缺乏都会造成健康隐患过量和缺乏都会造成健康隐患 许多疾病往往与微量元素不平衡有关许多疾病往往与微量元素不平衡有关 过量的危害往往大于缺乏的影响过量的危害往往大于缺乏的影响人体中化学元素的浓度与生物效应人体中化学元素的浓度与生物效应人体中化学元素的浓度与生物效应人体中化学元素的浓度与生物效应 人体必需元素适量区：人体必需元素适量区： 1 1、与元素有关（碘较宽，硒较窄）、与元素有关（碘较宽，硒较窄） 2 2、与年龄有关；、与年龄有关； 3 3、与个人体质有关；、与个人体质有关；人体中化学元素的浓度与生物效应人体中化学元素的浓度与生

31、物效应人体生物效应与浓度关系可得到以下健康理念：人体生物效应与浓度关系可得到以下健康理念： 1 1、缺什么补什么；、缺什么补什么； 2 2、缺乏与过量都对健康不利，过量的危害、缺乏与过量都对健康不利，过量的危害大于大于 缺乏缺乏； 3 3、全营养素的概念是不科学的。、全营养素的概念是不科学的。 4 4、食补胜于药补（不易蓄积）。、食补胜于药补（不易蓄积）。不可能都缺哦！人体中化学元素的浓度与生物效应人体中化学元素的浓度与生物效应元元素素 元素缺乏的影响元素缺乏的影响 元素过量的影响元素过量的影响钙钙 畸形骨骼、手足抽搐、畸形骨骼、手足抽搐、诱发高血压、佝偻病、诱发高血压、佝偻病、软骨病、骨质疏

32、松软骨病、骨质疏松 动脉粥样硬化、白内障、胆结石、动脉粥样硬化、白内障、胆结石、缺血性心脏病、引起呕吐、肾脏钙缺血性心脏病、引起呕吐、肾脏钙化化镁镁 生长停滞、发育障碍、骨生长停滞、发育障碍、骨质簌松、牙齿生长不良、质簌松、牙齿生长不良、骨痛、精神抑郁、心动骨痛、精神抑郁、心动过速、肌肉痉挛过速、肌肉痉挛 引起神经系统作用抑制、降低动引起神经系统作用抑制、降低动脉压力、麻木脉压力、麻木钾钾 精神疲惫、心脏麻痹、肌精神疲惫、心脏麻痹、肌肉松弛、无力肉松弛、无力 中毒、肾上腺皮质机能减退，表中毒、肾上腺皮质机能减退，表现为手足麻木、知觉异常、四肢疼现为手足麻木、知觉异常、四肢疼痛、恶心呕吐、心率不

33、齐、心动过痛、恶心呕吐、心率不齐、心动过缓，直至死亡缓，直至死亡钠钠肾上腺皮质机能减退肾上腺皮质机能减退高血压高血压人体中的化学平衡人体中的化学平衡 人体中的沉淀人体中的沉淀溶解平衡溶解平衡 +2+21024 624Ca (OH) (PO ) + 8H = 10Ca + 2H O + 6HPO平衡如果向右移动，会导致骨质疏松哦！“脱矿脱矿”“再矿化再矿化”人体中的化学平衡人体中的化学平衡 配位平衡配位平衡离子离子配配 位位 基基 团团体体 系系Mn2+咪唑咪唑丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶Fe2+(3+)卟啉，咪唑，含卟啉，咪唑，含硫配位体硫配位体血红素、过氧化氢酶、铁血红素、过氧化氢酶、铁氧化还原

34、蛋白氧化还原蛋白Co2+卟啉环卟啉环B12酶酶Cu2+咪唑咪唑N,硫咪硫咪血蓝蛋白，白蛋白血蓝蛋白，白蛋白Zn2+-NH2、咪唑、咪唑、-RS-胰岛素、碳酸酐酶、醇脱胰岛素、碳酸酐酶、醇脱氢酶氢酶Cr3+吡啶环吡啶环葡萄糖耐量因子葡萄糖耐量因子(GTF) 有毒金属进入体内，与蛋白质、核酸等生物大分子的配位有毒金属进入体内，与蛋白质、核酸等生物大分子的配位基团基团A A结合，形成配合物结合，形成配合物MAMA。作为解毒剂。作为解毒剂L L，它必须是一种，它必须是一种更强的配位剂，才能把有毒金属更强的配位剂，才能把有毒金属M M从生物大分子的成键部从生物大分子的成键部位替换出来。位替换出来。 MA

35、+L A+ML 解毒剂以及它与金属形成的配合物对人体没有毒性是对解解毒剂以及它与金属形成的配合物对人体没有毒性是对解毒剂最基本的要求。人体排除有毒金属的主要途径是排泄毒剂最基本的要求。人体排除有毒金属的主要途径是排泄系统。在有毒金属摄入量较多、依靠人体自身功能不足以系统。在有毒金属摄入量较多、依靠人体自身功能不足以进入人体的有毒元素，可针对性地采用某些配位剂和螯合进入人体的有毒元素，可针对性地采用某些配位剂和螯合剂有效加以排除。剂有效加以排除。 水平衡水平衡 水水从机体中排出的途径有从机体中排出的途径有：(1)(1)皮肤蒸发；皮肤蒸发；(2) (2) 肺脏呼出水蒸气，两者排肺脏呼出水蒸气，两者

36、排出约出约42%42%；(3) (3) 肾脏排尿约肾脏排尿约54%54%；(4) (4) 肠道肠道排粪约排粪约4%4%。体液体液水的来源水的来源: :(1) (1) 液体食物约液体食物约27%27%；(2) (2) 固固体食物约体食物约18%18%；(3) (3) 体内代谢水约体内代谢水约50%50%以上。以上。 正常情况下，机体通过体内丘脑下部的正常情况下，机体通过体内丘脑下部的神经中枢等调节水平衡，控制渴感和肾脏排神经中枢等调节水平衡，控制渴感和肾脏排水。发烧、高蛋白膳食、干热气候、呕吐、水。发烧、高蛋白膳食、干热气候、呕吐、腹泻和外伤都会扰乱机体对水的正常需要。腹泻和外伤都会扰乱机体对水

37、的正常需要。 电荷平衡电荷平衡 主要主要是是指细胞液内外的阴阳离子平衡。指细胞液内外的阴阳离子平衡。细胞外液主要的阳离子是细胞外液主要的阳离子是Na+、Ca2+，主要，主要阴离子是阴离子是Cl。细胞内液阳离子主要是。细胞内液阳离子主要是K+ 、Ca2+ ，阴离子主要是，阴离子主要是PO43 ，细胞液内外的，细胞液内外的电荷平衡不仅影响信息的传导，还影响着电荷平衡不仅影响信息的传导，还影响着渗透压平衡。细胞内外由于离子渗透压平衡。细胞内外由于离子浓度差形浓度差形成膜电势，人的思维、视觉、听觉、触觉成膜电势，人的思维、视觉、听觉、触觉、细胞的分泌等各种生理功能均与膜电势、细胞的分泌等各种生理功能均

38、与膜电势有关。有关。人体中化学元素的相互作用人体中化学元素的相互作用协同作用协同作用不同元素之间存在着相互作用，其中元素的协同作用是指元素间联合不同元素之间存在着相互作用，其中元素的协同作用是指元素间联合作用的结果大于各个元素单独作用的总和，用数学式表达为作用的结果大于各个元素单独作用的总和，用数学式表达为TT1+T2。如人体中如人体中铜和铜和铁具有生理协同作用，当铁充足而缺少铜时也可以发生铁具有生理协同作用，当铁充足而缺少铜时也可以发生贫血；维生素贫血；维生素D能协同钙的吸收。能协同钙的吸收。拮抗作用拮抗作用生物体生物体中一种元素对另一种元素的正常生理功能产生抑制或作用抵消中一种元素对另一种

39、元素的正常生理功能产生抑制或作用抵消的情况。的情况。用数学式表达为用数学式表达为TT1+T2。镁镁离子是钙离子的拮抗剂，也是一些致癌物的拮抗剂。离子是钙离子的拮抗剂，也是一些致癌物的拮抗剂。金枪鱼含汞量很高，含硒量也很高，所以金枪鱼未表现出任何汞毒害金枪鱼含汞量很高，含硒量也很高，所以金枪鱼未表现出任何汞毒害的症状。的症状。一方面可利用元素的相互拮抗一方面可利用元素的相互拮抗 阻止或减缓环境污染物对我们的伤害阻止或减缓环境污染物对我们的伤害，另一方面可利用元素之间的协同作用达到，另一方面可利用元素之间的协同作用达到“事半功倍事半功倍”的效果。的效果。人体中的化学反应人体中的化学反应 反应特点：

40、反应特点： 常温常压（人的体温调节）常温常压（人的体温调节） 速率速率快（催化作用）快（催化作用） 选择性好选择性好 效率高效率高 反应介质：水反应介质：水人体中的化学反应人体中的化学反应反应类型反应类型酸碱反应酸碱反应配位反应配位反应催化反应催化反应生物氧化反应生物氧化反应电化学反应电化学反应酶促化学反应酶促化学反应反应特点反应特点常温常温常压常压接近中性效率高选择性好速度快速度快表表1-10 1-10 有代表性的金属酶有代表性的金属酶 金属金属酶酶生物功能生物功能铁铁苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶醛氧化酶醛氧化酶过氧化氢酶过氧化氢酶细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶苯丙氨酸代谢苯丙氨酸代谢糖类氧化糖类氧化醛氧化醛氧化过氧化氢分解过氧化氢分解电子传递电子传递铜铜血浆铜蓝蛋白血浆铜蓝蛋白酪氨酸酶酪氨酸酶超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶铁的利用铁的