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1、化化 学学 与与 人人 类类化学与人类生命健康Life is nothing but electron transfer!第一节 人体化学I. 人体的化学组成单质：少量游离的氧气和氮气化合物：C、H、O组成的化合物（90）构成人体的 化学物质水 （ H2O ） : 65%蛋白质脂肪核酸骨骼胶体溶液（体液）体内的一切 化学反应成年人身体平均含有以下元素P H N O Cl S C Mg K Ca Fe磷1.0 氢10.1 氮3.0 氧66.0 氯0.15 硫0.25 碳17.5 镁0.05 钾0.36 钙1.5 铁(微量)700 g 7000 g 2100 g 45500 g 105 g 175
2、 g 12060 g 35 g 245 g 1050 g 2.8 g其它微量元素Zn Cu Se Mn Mo Cr Co Ni Sn As V B I F生命体中重要的化合物1. 1. 蛋白质：蛋白质：4. 4. 核酸核酸2. 2. 脂肪脂肪3. 3. 糖糖有机物5. 5. 水水6. 6. 各种无机盐各种无机盐无机物有机大分子1：蛋白质基本构筑分子：20多种手性氨基酸分子量极大（万几十万）不会透出细胞膜、血管壁具有吸水性（保持细胞或血管 内水分）蛋白质胶体渗透压具备对酸碱的缓冲作用三 类 蛋 白 质简单蛋白质（白蛋白 、球蛋白、硬蛋白）复合蛋白质(核蛋白、血 红蛋白、糖蛋白、酪蛋白)衍生蛋白质
3、（水解或变 性的蛋白）氨基酸通过肽键相连2：脂肪 需要时输送到各组织代谢供给能量（释放化学能，CO2+H2O） 硬脂酸与（胆固）醇化合物发生酯化酯类化合物（中和作用） 不饱和脂肪酸与（胆固）醇化合物发生酯化酯类化合物（可溶解胆固 醇中和、溶解）脂肪酸硬脂酸（饱和）软脂酸（不饱和）油酸（不饱和）化学成分：脂肪酸酯（三脂肪酸甘 酯、脑磷脂、卵磷脂）不饱和脂肪酸：二十二碳六烯酸。英文缩写是 DHA。“脑黄金“由于人体自身难以合成足够的DHA 补充大脑，故必须摄入DHA来弥补 ，否则将导致脑功能障碍，如记忆力 下降和脑细胞间的信息传递能力下降 、感观衰退等。“脑白金“ Melatonin，又称松果体素
4、或褪黑素。是人体大脑的 松果体在夜间分泌的一种荷尔蒙，随着年龄的增长， 松果体素分泌减少，从而出现一系列的失眠、多梦、 疲劳健忘等衰老症状，各种疾病亦随之而来适当补充松果体素，可以防止老化、保持精神状态更 可改善睡眠、增强扺抗力和支持人体的免疫系统的功 效。儿童服用褪黑素可能造成脑垂体技能紊乱，性腺发育 受到抑制，影响正常发育3：糖 淀粉水解产生葡萄糖。 葡萄糖在人体血液中浓度0.1。 通过血液输送到各组织，代谢产生能量。 多余葡萄糖转化为淀粉，贮存于人体（肝脏、肌肉）化学成分：单糖（葡萄糖）多糖的基本单元多糖（纤维素、淀粉）单糖（D-吡喃葡萄糖）多糖糖的储存库：直链淀粉糖苷键相互连接形成的线
5、型聚合物4：核酸从细胞核中分离出来，具有酸性。核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA） 。组成和结构复杂。核酸完全水解嘌呤碱、嘧啶碱、戊糖、磷 酸等基本化学成分：含有磷酸（H3PO4）基团的高 分子化合物。基本构筑分子：核苷酸核酸的基本单位核苷酸S糖；B含氮的碱基；P磷酸核苷酸通过磷酸基团相互连接生成多聚体RNA和DNA5：无机盐无机盐随着年龄变化年龄越大，无机盐含量越高。胎儿：21.59 g/kg 成人：42.7g/kg主要存在于骨骼和牙齿6：水 很好的溶剂（很多物质溶于水，促进体内化学反应） 化学变化越多需要水越多 牙质、骨骼、脂肪最不活动需要水最少 细胞内70，组织液内20，血浆内10
6、。人体中的化学反应人体中化学反应的特点： 反应速度快 反应完全 反应条件温和（37 oC） 在酶（蛋白质）的参与下完成糖代谢CO2+H2O人体内：37oC，完全 代谢为CO2+H2O体外：几百度(燃烧)蛋白质分解人体消化道内: 37oC, 12小时完成体外: 100oC, 一天造血、组织再生人体内: 37oC, 顺利完 成体外: 无法进行一种催化剂 不稳定 (热、酸、碱)专一性极强 在人体环境中起作用 （生理环境稳定）II. 化学元素在人体中的作用27种生命元素14种金属元素13种非金属生命元素维持平衡平衡失调“Chemical Balance”和谐健康疾 病成年人身体平均含有以下元素P H
7、N O Cl S C Mg K Ca Fe磷1.0 氢10.1 氮3.0 氧66.0 氯0.15 硫0.25 碳17.5 镁0.05 钾0.36 钙1.5 铁(微量)700 g 7000 g 2100 g 45500 g 105 g 175 g 12060 g 35 g 245 g 1050 g 2.8 g其它微量元素Zn Cu Se Mn Mo Cr Co Ni Sn As V B I F微量元素与人体健康元素日需要量(mg)生理作用缺乏症状过量危害存在食物铁Fe10-15血红蛋白成分,输送O2、 CO2;氧化还原酶反应中传递 电子低血红素,贫血,心悸, 心动过速,指甲扁平铁沉着,皮肤发 黑
8、肝脏,蛋黄， 菠菜,黑木耳, 血块 铜Cu2.5含与人体各种酶中;与Fe协 同起氧化还原作用;形成人 体黑色素低血色素性贫血;白化 病沉积于肝肾、脑 中即成威尔逊病同上锌Zn15胰岛素成分;多种酶的成分; 促进伤口愈合发育障碍;免疫功能差 ;异食癖刺激肿瘤生长谷物、蔬菜、 贝类钴Co1-3维生素B12组成部分慢性贫血胸骨疼痛,恶心, 呕吐,神经性聋 蔬菜、肝脏钼Mo痕量多种酶的辅助因子；减少人 体对亚硝胺吸收增加癌症发病率（亚 硝胺有致癌性）谷物（钼肥）镉Cr5-10作用于胰细胞上胰岛素的敏 感部位易发糖尿病，冠心病 ，动脉硬化海藻、鱼类、 豆制品硒Se0.05-0.1谷胱甘肽过氧化物酶(细胞
9、 膜)必须成分;抑制肿瘤;视 力敏锐(鹰:10倍）大骨节病；肝坏死； 视力衰退；抑制癌症 发生脱发/脱甲症， 神经系统损害海产品，猪/ 牛肾氟F1-2骨骼、牙齿硬化龋齿，心肌障碍氟斑牙，氟骨症海产品，茶叶碘I0.1-0.3甲状腺素成分甲状腺肿，智力障碍甲状腺亢进海产品宏量元素与人体健康元素生理作用缺乏/过量危害存在食物 钙Ca磷PCa:牙和骨的重要组成； 维持肌肉和神经的正常 反应；血液凝结的激剂Ca随尿液、粪便排除 P随尿液排除补充Ca、P时注意平衡 骨、蛋、豆、乳 (Ca、P; 乳钙最易吸收) 蔬菜、坚果（Ca） 肉、鱼（P） 井水、泉水（Ca） 菠菜中的草酸与Ca2+结合 成不溶性草酸钙
10、P:牙和骨的重要组成； 细胞的磷脂（糖和脂肪 代谢的必需物质）；核 酸的组成；磷酸盐（缓 冲剂）维持酸碱度 Ca、P在血液中有一定比 例；Ca盐需转换为磷酸 钙被肠吸收血液中Ca过量：肌肉神经迟钝不足：过度敏感酸、脂肪、胆盐、维生素D等能帮助Ca和P的吸收： 酸：使钙溶解，生成磷酸钙，易于被吸收。 胆盐：使磷酸钙和其它钙盐的溶解度增加。 脂肪：进一步促进胆盐对磷酸钙和其它钙盐的溶解度。 维生素D：保持血液中的Ca和P的浓度，并存储在骨骼中，使骨骼钙化。血 液 中 钙骨 骼 中 钙甲状腺激 素分泌少甲状腺激 素分泌多宏量元素与人体健康元素生理作用缺乏危害过量危害 钠Na维持细胞外渗透压、酸 碱度
11、头晕，乏力；长期缺钠易患心脏病 和低钠综合症。高温工作者：饮料中加盐(NaCl)腹泻病人：注射生理盐水骨癌、食道癌、膀胱癌发病率 增加水肿（留存水由细胞外向内渗 透）钾K维持细胞内渗透压、酸 碱度增加钾盐摄入量：骨癌、食 道癌、膀胱癌发病率下降摄入钾盐和镁盐代替钠盐： 糖尿病、高血压、骨质疏松 症有疗效氯Cl胃液盐酸（HCl）的成 分消化不良胃酸过多Na、K、Cl维持体内渗透压、酸碱度、肌肉神经细胞的应激性 物质。Na+、K+的平衡由肾上腺皮质激素调节(滞钠排钾)：分泌减少： 肾排出Na+，保留过多K+ Na+不足，渗透压下降 为保持渗透压不变，排出 水分 血液变浓、变少 血流速度慢 尿量减少
12、 各种缺水症状III. 维生素在人体中的作用维生素的特点与功能： 人体需求量很小，但必不可少 是有机化合物 不是构成细胞组成的物质 许多辅酶中含有维生素 不是由体内内分泌腺分泌 通过食物获取或由肠内寄生细菌制造 有14种世界公认的维生素（20多种） 细胞发育受阻 、停止、甚至 死亡 脚气症、坏血 病、癞皮病、 夜盲症、软骨 病维生素缺乏脂溶性维生素水溶性维生素维生素A (A1, A2, 胡萝卜素) 维生素D (D2, D4) 维生素E (,-生育酚) 维生素F (亚油酸、花生烯酸) 维生素K维生素B（B1、B2、B6、 B12、泛酸、叶酸，胆） 维生素C（抗坏血酸） 维生素P重要的维生素1：维
13、生素A（A1、A2、胡萝卜素）（脂溶）维生素A1（视黄醇）结构式不饱和醇溶解在油脂性溶剂中共轭双键体系使其易于 氧化（光照破坏）无氧条件下热稳定性好维生素A2（脱氢视黄醇）结构式 VA2生理作用与VA1相同， 生理活性只有VA1的40 VA存在于鱼肝油、鱼子、 肝脏、蛋黄、奶油等 保存维生素A：避免接触 空气，避免晒太阳。类胡萝卜（VA原）素结构式（水解后可产生两分子VA1 ） 1. 感光：视紫红质（视网膜色素）的成分2. 上皮细胞生长的必需物质维生素A的功能视紫红质成分视黄质光缺乏：夜盲症（弱光感受力差） 上皮细胞萎缩 表皮角质化（蟾皮病、眼干燥症） 易受感染（角质细胞无法很好保护 下层组织
14、）感冒、肺炎 抗癌作用缺乏：胡萝卜番茄柑桔感光2：维生素D（脂溶） 甾醇衍生物 溶解在油脂性溶 剂中 一般容易得到足 够的VD维生素D原（麦角甾醇）紫外线维生素D的功能缺乏软骨病过量组织钙化（肾、心脏、支气管内）促进小肠吸收钙和磷，使血钙和血磷浓度增 加磷酸钙在骨骼沉积，骨骼钙化。维生素D2（麦角钙化醇）3：维生素E（脂溶） 性质稳定耐酸碱，无氧条件下耐 200oC；有氧条件下，易被氧化。 人体的抗氧化剂（食用油脂最理想的抗 氧化剂）抗衰老 减轻毒物对人体器官的损害维生素E（-生育酚）维生素E抗氧化机理（自身被牺牲）4：维生素B（B1、B2、其它）（水溶） 粗米、粗面、花生、黄豆、肝、肾、牛
15、肉、猪肉、鸡蛋等 微溶于水 遇热（100oC）、Cu2+分解维生素B1（硫胺素）维生素B1的功能缺乏糖代谢不正常（神经受损）血液中丙酮酸浓度增高肠胃肌肉蠕动差，胃口欠佳，便秘脚气病（神经炎）脱羧酶促进糖代谢的中间产物丙酮酸的氧化。 B1 磷酸 焦硫酸磷胺 脱羧酶 促进胃肠蠕动、消化液分泌、细胞代谢生长 酵母、肝、肾、心脏、瘦肉、米糠、花 生、菠菜等细胞核中 谷类和蔬菜中B2必须蒸煮才能被释放 桔黄色固体，微溶水，遇碱、光破坏 热稳定性较好维生素B2（核黄素）维生素B2的功能缺乏氧化代谢不正常皮炎、烂嘴角、地图舌眼睛怕光、易流泪，角膜充血 氧化还原酶的辅基成分（参与体内氧化还 原反应） 促进糖、脂肪、蛋白质代谢 维持皮肤、粘膜和视觉的正常机能 酵母、肝、牛肉、番茄、菠菜等中 白色固体，微溶水，对热、氧稳定烟酰胺功能缺乏癞皮病（皮肤发炎、舌炎、胃口差、 腹泻、贫血、见光皮肤带硬甲） 氧化辅酶（I、II）的成分 正常细胞氧化作用的必需物质烟酰胺其它维生素B叶酸烟酸泛酸生物素肌醇胆碱骨髓红细胞和白细胞的生 长和分裂有关治疗巨红细胞贫血、抗癌皮肤粘膜病和神经系统 疾病有关肌醇和胆碱还与脂肪分 解有关（预防脂肪肝）4：维生素C（水溶） 白色晶体，易溶于水（蔬菜、水果、橘子 ）（人体的垂体、肾上腺可储存VC) 极易被氧化，对热、碱敏感；遇Cu2+更易 分解l 煮
