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1、第十章 营养与化学元 素生命的化学进化 过程 (1) 从无机小分子物质生成有机小分子物质；(2) 从有机小分子物质形成有机高分子物质；(3) 从有机高分子物质组成多分子体系；(4) 从多分子体系演变为原始生命。地球经历了：元素进化 氢各种元素 分子进化原子分子复杂分子生物进化 细胞人 大自然中一切物质由化学元素组成，化 学元素在人体中各有不同功能。 化学元素与营养物质通过食物链循环转 化，排泄物由微生物分解，再返回环境。 由于食物链的关系，人体元素与环境元 素相似，地壳表层90多种元素，人体都有 。 （P256附录4“人体与海水的组成最相近”） 10.1 生物体中的化学元素的分类和主要功能一、
2、人体中的化学元素必需元素 常量元素 11种微量元素 15种（主要）非必需元素 20-30种有毒元素 n常量元素(含量占人体重量0.01以上)11种C、H、O、N、S、P、Cl、Ca、 Mg、Na、K等O、C、H、N、S、P六种元素是蛋白质、脂肪、糖类、核酸等构成生命物质的主要组成部分。必需元素 微量元素 （主要15种） (0.05%)Fe、Zn、Cu、Mn、Co、Mo、Cr、V、 Sn、Pb、Ni （11种） (99.95%) I 、F、Se、Si (4种) 微量必需元素实际上有70余种，含量虽少，但其功能无可替代2、非必需元素 B、Al、Sr等 20 30种存在于组织中, 浓度变化, 生物效
3、应和作用有待研究3、有毒（有害）元素对机体有显著毒害作用的元素 Pb、Cd、Hg必需 元素 （1）生命过程的某一环节（一个或一组反应）需要该元素的参与，即该元素存在于所有健康的组织中；（2）生物体具有主动摄入并调节其体内分布和水平的元素；（3）存在于体内的生物活性化合物的有关元素 ；（4）缺乏该元素时会引起生化生理变化，当补充后即能恢复。必需元素的生理和生化 作用（1）结构材料。Ca，P 构成硬组织，C、H、O、N、S 构成有机大分子。（2）运载作用。 血红蛋白中的Fe2+：输运O2和CO2（3）组成金属酶或作为酶的激活剂。金属酶：Mo金属激活酶中的金属离子： Zn（4）调节体液的物理和化学特
4、性。Na+、K+、Cl- （5）“信使”作用。钙媒介蛋白质： Ca （6）参与激素的生理作用。甲状腺素的成分：I （7）维持核酸的正常代谢。Zn Co Fe Cu Ni人体内必需常量元素的平均 含量元素名称含量 (%)元素名称含量 (%) 氧（O） 碳（C） 氢（H） 氮（N） 钙（Ca） 磷（P）61.0 23.0 10.0 2.6 1.4 1.2硫（S） 钾（K） 钠（Na） 氯（Cl） 镁（Mg）0.23 0.20 0.16 0.14 0.029各种必需元素在人体内都有一定的浓度范围，过量或缺乏都对肌体有害。示例：铁 铁：必需元素参与分子氧的运送和代谢 供应或吸收不足：缺铁性贫血无法满足
5、血红蛋白的合成 由于疾病或偶然性的吸收，铁吸收过 量在体内积累，催化氧自由基的生成，损伤组织和机体。共存元素的相互作用 协同作用（生物体内的一种元素促进另一种元素生物学作用的现象） 铜促进肌体对铁的吸收 缺铜时生物合成的铁无法进入血红蛋白 葡萄糖酸铜、硫酸铜食品营养强化剂 拮抗作用（生物体内的一种元素抑制另一种元素生物学作用的现象） 铁拮抗锡的毒性 锌拮抗镉的毒性 锶和钡取代钙，引起佝偻病钙 成人体重的 1.5% 2.0 99存在于骨骼和牙齿中 以羟基磷灰石(Ca10(OH)2(PO4)6)的形式存在。 其于1存在于软组织、细胞外液和血液中。 来源广泛构成人体骨和牙齿占总钙99%维持细胞正常生
6、理状态 肌肉收缩,神经兴奋传导酶激活剂 钙激化凝血酶（使血液凝固） 矿物元素之间的协调者含钙量较高食品虾皮（是牛奶16倍）、海带、奶粉、芝麻酱、芝麻、黄豆、紫菜，西瓜子仁作用钙在人体内的功能钙的营养不足对于儿童骨质生长不良和骨化不全会出现囟门晚闭、出牙晚“鸡胸”或佝偻病对于成年人患软骨病易发生骨折并发生出血和瘫痪等疾病高血压、脑血管病等也与缺钙有关 食物中的维生素D、乳糖、蛋白质，都能促进钙盐的溶解，有利于钙的吸收。 肠内的酸度有利于钙的吸收。 胆汁有利于钙的吸收。 脂肪供给过多会影响钙的吸收。 年龄和肠道状况与钙的吸收也有关系。 某些蔬菜中草酸和谷类中植酸(六磷酸肌醇）分别能与钙形成不溶性的
7、草酸钙和植酸钙，影响钙的吸收。影响钙吸收的因 素每日人体所需钙量组别钙的供给量 (毫克)组别钙的供给量 (毫克)婴幼儿400-800母乳期1000-2000青少年1000-1200绝经妇女1200-1500成年男女800老年人1000-1200磷 成人体重的 1 90% 的磷以磷酸根 PO43- 的形式存在 87.6 以上存在于牙齿和骨骼中，其余分散于体液、血细胞之中 来源广泛构成骨骼、牙齿占磷总量85%磷蛋白（磷与蛋白质结合）构成细胞核磷酸盐缓冲作用（维持机体酸碱平衡）磷脂（血液和脑组织）影响记忆力、智力为细胞提供直接能量作用磷在人体中的 功能三磷酸腺苷缺磷影响钙的吸收，出现低磷血病 、软骨
8、病 成人膳食中 钙磷 = 12儿童膳食中 钙磷 = 15含磷高食物奶粉、芝麻酱、黄豆、青豆干、紫菜、花生仁、赤豆钠、钾和 氯 钠、钾和氯分别约占成人体重的0.15、0.35和0.15 以离子状态存在于一切组织液之中 细胞内K+含量多，细胞外液 （血浆、淋巴、消化液） Na+含量多 Na+、Cl来自食盐，K+来自水果、蔬菜等。Na与Cl组成细胞外液的主要电解质，维持细胞内外渗透压和 酸碱平衡。人体需要NaCl 2 5 g /日 足够。多则影响肾（NaCl由肾脏随尿排出），易患高血压。2 K+ 激活酶活力糖、蛋白代谢、合成蛋白质酸碱平衡人体需要2 4 g /日，谷、蔬果、肉 中都有K+经消化道吸收
9、，尿排80%、粪便排出 10%、汗排10%。钠、钾和氯在人体中的 功能（三）微量元素在人体中的 作用微量元素占人体总重 0.01% 11种微量元素 0.01% 15种 维生素 辅酶的成分，调节机体代谢 水人体主要组成成分（占人体重量2/3 ）构成生命体的5种重要有机物（第九章） 糖蛋白质酶 核酸脂肪(1)供给热量和能量，使其能维持体温，满足生理活动和从事劳动的需要；(2) 构成身体组织，供给生长、发育及组织自我更新所需要的材料；(3) 保护器官机能，调节代谢反应，使身体各部分工作能正常进行。 人体对营养最基本的要求 也称碳水化合物由植物的光合作用产生 包括葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉、纤维素等 是
10、人体重要的能源和碳原 糖的衍生物可以生成DNA、RNA、ATP等重要的生物活性物质糖 类含糖类较多的 食物病症致病原因受影响 的器官临床症状糖尿病胰岛素缺乏或其受 体异常肝、肾 高血糖及糖尿， 并发高血压。低血糖症 胰岛素分泌过多或 肾上腺、垂体机能 减退或长期不能进 食或严重肝脏疾病脑、肝 影响脑组织功能 ，严重地会出现 惊厥和昏迷。糖原病I先天缺乏葡萄糖 磷酸酶肝、肾 血糖下降,体瘦, 肝肿大,严重者 导致血中毒。几种常见的糖代谢紊乱症脂 肪 脂肪俗称油脂。 按来源可分为动物和植物油脂两大类。 按化学结构可分为脂肪和类脂两种。类脂包括磷脂、糖脂、固醇和固醇脂几大类。含脂肪较多的食物脂肪与健
11、康 适当的脂肪利于健康 不适当的脂肪有害健康摄入过多心脑血管疾病，肥胖等组别脂肪 (克/日)组别脂肪 (克/日) 婴幼儿3540青壮年7055儿童4050中老年6050小学生4560老年人50 中学生6070脂肪日推荐量蛋白质的作用 人体组织的构成成分 肌肉、心、肝、肾等含大量蛋白质 构成体内各种重要物质 酶、激素、抗体 供给热能 1克蛋白质产生16.7kJ的热能蛋白质的分类 完全蛋白质：凡含有各种必需氨基 酸的蛋白质，能维持生命体的正常 生长的蛋白质 大豆 不完全蛋白质：缺少一种或一种以 上必需氨基酸的蛋白质 米、麦蛋白、鱼、肉含蛋白质较多的食物蛋白质与健康 摄入不足 生长发育迟缓，体重减轻
12、，容 易疲劳，易感染其它疾病 摄入过剩 加重肾脏负荷 含硫氨基酸过多，加速钙质流 失，导致骨质疏松维生 素维持细胞正常功能所必需的一类 低分子有机化合物，主要依赖食物供 给。 分类： 脂溶性维生素：A、D、E、K不溶于水，易溶于脂肪或有 机溶剂 主要储存于肝脏中 水溶性维生素：B族、C可溶于水维生素的结 构维生素是维持生物正常生命过程的必须营养素。1生物催化剂酶的重要组成部分（辅酶的前体，辅酶调节机体代谢）2参与人体主要生理功能维生素的作用1、脂溶性维生素缺少 维A 夜盲 皮损伤维D佝偻病维E红细胞变脆性维K肝凝血酶，凝结作用丧失2水溶性维生素缺少 维C坏血病、关节肿大、牙龈出血维B（辅酶的组
13、成部分）脚气病，贫血 等脂溶性维生素1维生素A （1）缺乏维A 夜盲症，角膜溃疡骨骼和牙齿软化免役力下降 （2）食源天然维A只存在于动物脂肪中，鱼肝油、蛋黄 ，胡罗卜素可被小肠壁转变成维A，因此胡罗卜 素是维生素A的前身，并具维A的生物活性。一般带色蔬菜，颜色愈深，含胡罗卜素愈高。（3）正常剂量：维生素A每个人的需要量，视运动状态、 精神紧张程度，以及机体状态而异一般成人需5000 IU/日（小于5万IU/日），过量摄入中毒： 关节痛 皮肤干燥、脱发损害肝脏停服维A，加服维K，即可痊愈。2维生素D（1）维D作用促进小肠对钙磷吸收保持血液中钙磷浓度恒定使肾脏排除磷维持神经系统稳定、心脏正常活动、
14、血液凝固（2）维生素D特点；它是一种类固醇，能转换成激素 （3）正常剂量400-500 IU /日维D过量 使肺肾慢性钙化血管硬化、肾结石尿频、消瘦、食欲不振、低热停服维D，加服维E，治疗中毒。(1)维E作用强抗氧化剂防止不饱和脂肪过氧化物生成，防止细胞氧化使血管扩张更多血流向心脏改善脂肪代谢抗凝血酶、预防血液凝结、抑制动脉硬化利 尿增强生殖能力提高精子个数(2)正常剂量：30200mg/日（植物油中富含）(3)维E过多引起子宫内膜癌3维生素E4维生素 K （1）维K的作用合成凝血酶原不可缺少的物质 （2）缺K凝血时间长，皮下、肌肉、胃肠道会出血长期使用广谱抗生素，使成人肠道菌几乎被全部 清灭
15、时，则K会缺乏。（3）K的来源： 鱼肝油、菠菜、白菜、西红柿某些肠道细菌自动合成维K（4）K需要量： 20 100ug /日K过量中毒点状出血，肾小管变性，红血球细胞分 解，形成贫血。水溶性维生素1维生素B族10多种辅酶的组成部分参与人体重要生理功能 B1（硫胺素）脚气病、心力衰竭 B2（核黄素）口角炎、视觉失调、皮肤皱裂 B6 皮肤病 关节炎 B12 恶性贫血 叶酸 贫血、早产 烟酸（B5） 糙皮病、痴呆 泛酸（B3）消化不良，运动神经元失调 生物素（维H）皮肤病 胆碱 胃溃疡2. 维生素C（抗坏血酸） 缺乏：易生坏血症、牙龈出血、关节 肿大服用维生素C过多：其颈部大动脉壁增厚速度比常人快。部分水溶性维生素的生理作用名称每日 需求量食物来源功能缺乏时 的症状 维生素 B1（硫 胺）1.5mg谷物，豆， 肝，脑，心 ，肾脏形成与柠檬 酸循环有关 的酶脚气病，心 力衰竭，精 神失常 维生素 C（抗 坏血酸 ）75mg柑橘，绿色 蔬菜使结缔组织 和碳水化合 物代谢正常坏血症，牙 龈出血,牙 齿松动，关 节肿大叶酸0.1 0.5mg酵母，动物 内脏，麦芽合成核蛋白贫血症，抑 制的细胞分 裂 名称每日 需求量食物来源功能缺乏时 的症状 维生
