现代生活化学
第二章 化学元素与人体健康
（ 刘静 ）
从古至今化学在我们人类提高生 活质量、延年益寿方面起着至关 中重要的作用。
居里夫人和镭
元素周期表的发现及原子的结构
新盖中盖乳酸钙口服液
果维康
朴雪口服液
健康长寿是人类的共同愿望。许多资料表明，
危害人类健康的疾病都与体内某些元素的平衡失调有 关。因此，了解生命元素的功能，并正确理解饮食、
脂肪（牛乳+Vc→Fe的利用增加300%）
③抑制吸收：茶叶、咖啡、纤维素、（鞣酸+Fe→ 复合物，不宜吸收）
⒊ ①
其它 用铁锅烧饭、做菜
（含量较其它锅高5倍以上）
若过多会导致白血病。
②
加强体育锻炼
铁(Fe)
功能 是构成血红蛋白、肌红蛋白的必要成分；
是许多酶的活性部分；
缺少血红蛋白→难以输氧→难以进行新陈代谢→贫 血
效 应
100%
死 亡 区
缺 乏 区
适 中 区
死亡区
必须微量元素浓度——生物功能相关图
2.1.4 人体微量元素认识和需求
1）人体微量元素并非越多越好；
F, Fe
2）对人体中有毒元素越少越好, Hg, Cd, Pb,
微量元素对人体的作用及适宜摄入量
元素 人体内含量 对人体的 作用 适宜摄入量 对人体健康 的影响
2.2.1 微量元素与癌症
研究表明：90%以上的癌症与环境有关，癌症病人的癌 组织，体液中的微量元素谱往往发生变化，其中铜、锌与
癌症的关系最为明显。
对肝癌、胃肠道癌、女性生殖器官肿癌等多种恶性肿瘤 患者Zn/Cu比值明显低于正常人，
而进行手术摘除恶性组织或药物治疗后，患者血清Zn/Cu
比值回升。
2.2.2 微量元素与血液病
2.1.1 人体中化学元素的分类
人 体 内 化 学 元 素 67 种
常量元素12
常量元素：12种，占人体总量99.95%
必需微量元素：16种，占0.05%
非必须微量元素： 31种
微量元素55
有害微量元素： 8种
人体能测到元素67种，
人体内化学元素的功能
(1) 结构材料。无机元素中钙、磷构成硬组织，碳、氢、氧、氮、
重要
í 1¡ 1Å Ì ± ¾ Ô Ë ³ ± ³ · ¾ ± ª Ë å £ ¼ ª × Á ê ¹ ¬ ¼
ª × Ô Ë Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ × Ë å ¬ ¼ Å Ì · ¾ (g) Õ Ì Ö ³ % ¹ å × Á 45000.0 12600.0 7000.0 2100.0 1050.0 700.0 65.00 18.00 10.00 3.00 1.50 1.00 ª × Ô Ë Ñ ò Ñ Ñ Ñ Ñ 硅 Ë å ¬ ¼ Å Ì · ¾ (g) 175.0 140.0 105.0 105.0 35.0 ¹ å × Á Õ Ì Ö ³ % 0.25 0.20 0.15 0.05
的生理作用，促进生物体的生成发育，维持生物体的健康 水平。
当摄入量不足或过量——都可能对机体产生损害，甚至
导致机体死亡，机体的微量元素适宜浓度范围很窄，只有 几十个（μg/L）， 正常情况下过量摄入的微量元素在体内可通过排便出 汗等排出体外，以保持体内各微量元素代谢的平衡。
法国科学家G· 伯特兰德的最适营养浓度定律
铁
锌
4g~5g
2.5g
能帮助氧 气的运输
影响人体 发育 有防癌、 抗癌作用 甲状腺素 重要成分 能防治龋 齿
12mg~15mg
10mg~15mg
缺铁会引起 贫血
缺锌会引起 食欲不振， 生长迟缓 缺硒可能引 起表皮角质 缺碘会引起 甲状腺肿大 缺氟会引起 龋齿
硒 碘 氟
14mg~21mg 25mg~50mg 1.4mg
导致体内生化紊乱及生理功能异常； 中度缺碘会引起地方甲状腺肿； 严重缺碘会导致发育停滞、智力低下，聋、呆滞； 身体矮小的克汀病…… 高碘甲状腺肿……
缺 碘
多 碘
碘 食 物
海藻类食品、海带、虾…… 我国1995年普推加碘盐（安全值内：1/万—1/5万）
2.5 微量元素锌
2.5.1 锌的生理功能 1.参加酶的激活与合成
(5)“信使”作用。化学信号的接受器是蛋白质。Ca2+作为细胞中
功能最多的信使，它的主要受体是一种由很多氨基酸组成的单 肽链蛋白质，称钙媒介蛋白质（分子量为16700）。
(1) 人体的必需常量元素
主要组成——12种： 每天撮入0.04克以上且占人体0.05％以上的元素。 氧(O)、碳(C)、氢(H)、氮(N)、钙(Ca)、硫(S)、磷(P)、 钠(Na)、钾(K)、氯（Cl）、镁（Mg）、硅 (Si)
硫构成有机大分子结构材料，如多糖、蛋白质等。 (2)载体作用。如含有Fe2+ 的血红蛋白对O2 和CO2 的运载作用等。 (3)激活作用。人体内约有1/4的酶的活性与金属离子有关。，称 为金属酶。金属离子充当了酶的激活剂。 (4)调节作用。存在于体液中的Na+、K+、Cl-等离子在调节体液 的物理、化学特性方面发挥了重要作用。
亢进)→急躁易怒、多言多语、烦躁不安、失眠多梦
甲状腺肿大
大脖子病
2.4.4 补碘的方法
我国在食盐中加碘，以前用KI, 而碘酸钾KIO3的化学性质稳定，不易挥发、不吸水、不 流失、易保存。 所以现在的加碘食盐，用的是碘酸钾。
碘（I）
功 能
是构成甲状腺的核心物质，甲状腺素能促进蛋白质合成 和活化几百余种酶，刺激体内各物质的代谢； 对中枢神经、循环造血等系统和肌肉运动都有显著作用。
而海洋生物、动物肝脏及豆类食品中铁含量较高 （紫菜、鸡血、猪血、黄豆、绿豆、红椒）。
2.3.2 铁作用
铁
对人体的作用
铁是血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输。
2.3.3 缺铁与疾病
铁
铁摄入量过高或过低引起的疾病
铁缺乏可引起缺铁性贫血，使人的体质
虚弱，皮肤苍白、易疲劳、头晕、对寒冷过 敏、气促、甲状腺功能减退。
钙元素。
碳、氢、氧、氮几种元素主要以糖类、油脂、蛋白质 和维生素的形式存在（96%），其它元素主要以无机 盐的形式存在（4%）。
(2) 人体的微量元素
——55种
每天摄入量0.04克以下，在人体中含量低于0.01％的元素。
最多铁：锌，铜，硒，碘… 最少镭1.4*10-13 %
ú Fe Ì ¼ Zn Ð ¨ Rb ï Å Sr ï ­ Cu Í ¾ Al ¿ ¦ Pb Ä
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等组成的糖类、油脂和 蛋白质
维持体内电解质平衡的盐类：K、Na、Mg、Cl等
形成骨骼的元素：Ca、P
为什么氧元素的含量是最多的呢？ 因为人体中约有2/3是水，而水中氧占8/9（质量分数） 人体中最多的金属元素是什么？
¯ Zr ï ¾ Al ¿
± Ba ³
⒊ 有害元素8种：不仅人体不需要，而且摄入 微量，就会阻碍正常代谢，出现病态或中毒症状。
表5 对人体有害的微量元素
é Bi î ´ Sb Ì
Ó Cd ï ë Be î
¯ Hg ¶ ¦ Pb Ä
砷As 铬Cr
2.1.3 人体中微量元素适宜浓度范围
微量元素在机体内保持一定的生理剂量时——发挥有益
20ug~350ug 100ug~200ug 3.3mg~4.1mg
元素补充的来源
元素种类 钙 食物来源
奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类 肝脏、瘦肉、蛋、鱼、豆类、芹菜 海产品、瘦肉、肝脏、奶类、豆类、小米 海产品、加碘盐 菜花、大蒜 地下水、含氟牙膏
铁
锌 碘
硒
氟
铝为人体非必需的无害元素，但多了也为害非浅，
⒉维持正常的免疫功能
⒊促进生长发育 ⒋维持正常的食欲与味觉 酸、甜、苦、辣→味觉素→含锌化合物（肽）
2.5.2 人体内锌的存在
血液、眼睛、头发、骨骼、精子、前列腺等
（男＞女）。
2.5.3 富锌食品
富锌： 瘦肉、猪肝、牛肝、鱼，尤其是马肉、芝麻、蛋黄、 牛肉
锌（Zn）
参与蛋白质及核酸的代谢； 激活酶； 功能 锌是生物体重要的必需微量元素，为提高夜视能力，应 注意锌的摄入， 味觉、嗅觉失灵； 食欲不振、生长迟缓； 脉管炎；恶性贫血；白血病； 畸胎；引发食管癌„„ 呕吐、恶心、腹泻、伤口难愈合„„ 食物中的锌：粗粮>细粮；动物性食物>植物性食物， 尤以海产品和瘦肉、肝、肾„„含锌丰富， 摄入时必须注意适量，以防过量而中毒。
2.3.4 铁的吸收与食疗
★ ⒈
血红素铁的吸收率高，
动物血中铁的吸收率可达20%，鱼肉15%， 母乳中铁的吸收率最高可达50%，应提倡母乳喂养（防儿童 缺铁性贫血)
动物肝脏
★ ⒉食疗
①富Fe食物：动物肝，（红肉）,紫菜 , 海参. 虾米、海带. 动物血 黑木耳、海带、禽肉类、绿色蔬菜等。 ② 助Fe吸收： Vc、Vb2、叶酸、氨基酸、果糖、
2.2.4 微量元素与眼疾病（白内障）
晶体Zn、Cu、Ca、Se 血清Zn、Cu、Se、Ca、Mg 测这几种元素的含量少
2.2.4 微量元素与孕妇病 Cu/Zn浓度升高 妇女畸胎死胎几率升高
2.3 微量元素铁
2.3.1 铁的分布与含量 ⒈ 动物与植物中的铁
几乎所有的动植物中都含有铁，铁含量不特别高，
营养与健康的关系，树立平衡营养观念，对于预防疾
病、增强体质、保持健康具有重要意义。
2.1 人体内的化学元素
地球表层天然存在118种元素， 有67多种已在人体内发现，成为构成人体与维持生命
的重要组成部分。
。
地壳中元素分布