文档介绍：第八讲化学元素与人体健康
第一节人体中的化学
第二节常量元素与人体健康
第三节微量元素与人体健康
第四节与元素有关的疾病
第五节有害微量元素
第一节人体中的化学
大自然中一切物质都是由化学元素组成的,人体也不例外。化学元素组***体中重要的生命有机化合物,并在人体内进行着众多的化学反应,维持正常的新陈代谢。生命过程就是生物体发生的各种物质转化以及能量转化的总结果。地球是由无生命阶段慢慢演变为有生命阶段的。生命起源于化学。
一、生命进化的化学过程
原始生命是最简单的生命形态,它至少要进行新陈代谢和自我繁殖才能生存和繁衍。生命的进化可以理解为生命与环境长期相互作用的结果,是通过量变到质变来实现的。地球的年龄约为46亿年,而人类的出现距今约300万年。
地球上的生命,以及它的最高形式—人类自身,可以说是物质在一个相当漫长的历史长河中从低级向高级,从无生命向有生命的发展进化过程的产物。地球本身经历了元素的
进化(由宇宙中最丰富的元素氢通过核反应合成各种各样的元素,以构成星体本身),分子的进化(由原子间的反应生成分子,由分子间的反应生成更复杂的分子,聚合物分子以及生物聚合物分子)和生物的进化(由最原始的细胞出现进化到人)
人体,大自然的这一杰作,有好几百万亿细胞构成。细胞和细胞之间含有细胞间质。许多形状相似,功能相同的细胞及其细胞间质结合起来,构成了我们身体中四种基本组织:上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。这四中组织的不同配合,构成了人体内骨骼、肌肉、脑、心、肺、肝、肾等等“器官”。许多作用相似的器官结合成为一个“系统”,完成某一方面的全套功能。人体内有八大“系统”(运动系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统和生殖系统)。
二. 人体中的化学元素
地球上存在92种稳定的化学元素,它们分布在自然界中岩石圈、水圈、大气圈。人类在漫长的生物进化过程中,在地面的岩石圈、水圈、大气圈构成的环境中生活,
必须与环境进行物质交换,于是有选择的吸收了几十种化学元素构***体有效的机制,赖以维持生命。人体至少由37种化学元素组成。
现代人的化学组成
%分类,又常分为常量元素和微量元素(虽然硅的含量超出这个范围,但WHO任将其划为微量元素)。
1. 人体内化学元素的来源
自然界划分为4个圈层:大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。生物圈中的植物、动物和人类在大气圈、水圈、岩石圈构成的环境中生存发展,与各圈层之间存在物质交换和能量交换。自然界中的生物体可以划分为自养生物和异养生物两大类。自养生物是可以通过二氧化碳和水在叶绿素和太阳光的作用下进行光合作用产生糖而得到养分,其化学反应式可表示如下:
叶绿素
6CO2+6H2+能量(太阳光) C6H12O6+6O2
催化剂
一般的植物和藻类属于自养生物。所谓异养生物,它们自己不能制造养分,而必须依靠自养生物作为养分和能量的来源。人类作为高等生物属于异养生物。绿色植物、藻类是兔、牛、羊、马等大小动物的食物,而这些食草动物又是食肉动物的食物,食肉动物则成为人类的食物,人死了,尸体被细菌和真菌等微生物分解,这就构成了自然界中的生物圈。食物和捕食者之间这一系列的关系,人们称之为食物链。人类作为捕食者是处在食物链的末端,食物链中各级植物和动物逐级积累的各种元素,最后都以食物的形式进入人体,这是人体内化学元素的主要来源。
2. 人体内元素的分类
在于生物体(植物和动物)内的元素按其作用大致可分为三大类:必需元素;非必需元素;和污染(有害有毒)元素。
必需元素:人们把人体为了维持生命所必需的元素称为生命必需元素。表2中列出了25种生命必需元素
随着时间的推延,科学技术的不断发展,今后可能还会发现更多的生命必需元素.
表2
三人体中化学元素的功能
化学元素在生物体内所起的生理和生化作用主要有以下几个方面。
1. 结构材料。C,H,O,N和S构成有机大分子结构材料,如多糖、蛋白质、核酸等为主所构成的肌肉、皮肤、骨骼、血液、软组织等。
。人对某些元素和物质的吸收、运输以及它们在体内的传递等物质和能量的代谢过程往往不是简单的扩散或渗透过程, 而需要有载体。金属离子或它们所形成的一些配合物在这个过程中担负重要作用。
。
、化学特性。
5.“信使”作用。生物体需要不断地协调机体内各种生物过程,这就要求有各种传递信息的系统。细胞间的沟通即信号
的传递需要有接受器。
需要说明的是,有些元素可同时在几个方面发挥作用。而有些生理作用是许多元素共同协作。
第二节常量元素与人体健康
在人体中的常量元素除了构成有机物质的元素外,比较重要的无机矿物质元素是钠、钾、***