化学与饮食五课时

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1、海宁中学选修课,化学与饮食,第五课时 生命元素,如果人体是一座大厦，那么元素就是构成这座大厦的基石！,人体的必需元素,目前已知天然存在的化学元素有92种，在人体内已发现60种以上，这些元素在人体内都有它们各自的生理作用。人们必须从食物中摄入维持正常生命活动所需要的各种元素。如果某种元素摄入不足或过多，就会影响人体健康甚至导致疾病。,有些元素是人的生命活动必不可少的，被称为必需元素(也称为“生命元素”)。目前已确认的必需元素共有27种。根据这些元素在人体中含量的高低，可分为常量元素(macroelement，或称宏量元素)和微量元素(microelement，又称痕量元素)。含量高于0.01的元

2、素称为常量元素，人体中常量元素约占体重的99.95；含量低于0.01的元素称为微量元素，人体中微量元素约占体重的0.05。,哪些是常量元素？哪些是微量元素呢？,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。微量元素通过激活酶的活性，在人体内许多生化过程中起调控作用。,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,根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有16种，即铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼，每种微量元素

3、都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报告：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制，降低抗病能力，有助于细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。,微量元素不可或缺,几种必需元素的生理功能 Ca P I Fe Zn,钙和磷是人体内含量最丰富的矿物元素。正常人体内的钙约占人体体重的2，磷约占体重的1。除了构成骨骼和牙齿之外，钙在体内能维持神经与肌肉的活动，包括神经的兴奋、传导等，还能激活体内某些酶的活性。 磷是人体内细胞核蛋白及各种酶的组成物质，它能促进葡萄糖、

4、脂肪、蛋白质的代谢，调节能量的释放。,参与脑机能正常运转的“智慧元素”、参与甲状腺激素的合成。儿童缺碘会导致发育迟缓，成人缺碘会引起甲状腺肿大。,几乎分布于人体的所有组织中。铁主要参与血红蛋白(Hb)、肌蛋白、细胞色素及酶的合成，与许多酶的活性有关。,参与人体内许多金属酶的组成，对人的生命活动进行调节。若人体缺锌，人的生长、蛋白质的合成、DNA和RNA的代谢等都将发生障碍。,合理摄取人体必需元素,必需元素含量与生理机能的关系,生理机能,体内必需元素的含量,最佳区,死亡区,致死区,缺乏区,毒性区,合理摄取人体必需元素,必需元素含量与生理机能的关系,当人缺乏某种元素或由于患病从食物中吸收营养元素的

5、能力下降时，可以服用药物或营养品进行补充。例如，出汗太多或在剧烈运动后要及时补充盐分，因生病无法从食物中补充盐分时，需要输入生理盐水。 服用药物或营养品时需遵医嘱或参照说明书，以免因某种元素摄入过多而引起其他疾病。如果由于代谢紊乱导致体内缺乏某元素，一般不宜简单补充该元素，而应结合其他方法进行治疗。,合理地摄取人体必需元素的途径： 1.通过调节日常饮食来补充必需元素 乳制品钙 蔬菜和动物内脏镁 鱼类磷 紫菜铁 葡萄干铜 肉类食品硒 2.通过服用药品或营养品进行补充,问题1：人体中含量最多的金属是什么？,钙（Ca）,问题2：钙对人体有何影响？,1、成人体内约含有钙1.2kg。钙是构成骨、牙齿的重

6、要成分，它使得骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。 2、幼儿及青少年缺钙会引起生长迟缓、骨骼变形，出现佝偻病、牙齿发软，易患龋齿等症状。成人缺钙，发生骨质软化和骨质疏松，容易骨折，因此人体必须摄入足够的钙。幼儿、青少年处于生长发育阶段，需要摄入比成年人更多的钙。我国营养学会1998年对每日膳食中的钙供给量提出建议：婴幼儿400 mg800 mg，青少年1 000 mg1200 mg，成年人800mg，老年人1 000 mg1200 mg。,问题3：钙在人体中以什么形式存在？,1、大部分钙以羟基磷酸钙晶体的形式存在于骨骼和牙齿中，它们是人体的支架 2、少量钙存在于体液及软组织里 血液的凝固 神经的兴奋

7、 肌肉的收缩,钙的生理功能： 维持与肌肉的活动，包括神经的兴奋、传导等,现在我们一起来做个小小的测试：,* 你是否头发稀少？容易早白？,* 你是否晚上睡觉时经常感到大腿无故疼痛？,* 你的手指甲根部是不是有白点？,* 你在久坐以后是不是感到特别的疲劳？,* 你是否有容易出汗，精神不能集中，做事丢三落四的情况？,* 你是否会在适量运动之后出现手足抽搐的情况？,琳琅满目的各种补钙品,正式品名：钙尔奇D咀嚼片 药物组成本品每片含主要成分碳酸钙0.75克(相当于钙300毫克) 规格：60片/瓶 建议零售价：24元,药物组成：每毫升含主要成份葡萄糖酸钙100毫克（相当于钙9毫克），辅料为乳酸、氢氧化钙、

8、甜菊糖甙、香精。 功能与主治：补钙剂，用于预防和治疗钙缺乏症，如骨质疏松，手足抽搐症，骨发育不全，佝偻病，以及妊娠和哺乳期妇女、绝经期妇女钙的补充。 规格：15ml/支，10支/盒 建议零售价：18元,问题4：哪些食物中含有钙元素呢？,常用食物中的钙含量（mg/100 g）,在食物中钙的来源以奶及奶制品最好，不但含量丰富而且吸收率高。不知大家有没有听说过“一杯牛奶拯救一个民族”的故事，故事说的是多年前日本人的平均身高比较矮小，但是近几年日本青少年的身高已经远远超过了中国青少年，这是为什么呢？当然，除了生活水平存在差异以外，我想最值得一提的是这样两个数据：日本目前每年人均牛奶消耗量达到68 L，

9、而中国仅为6.6 L。造成身高差异的一个主要原因就是两国青少年自牛奶中获取的钙量存在差别。,问题5：食物中含有如此丰富的钙，怎样才能合理吸收呢？,晚餐最好这样吃 晚餐早吃：晚餐早吃是医学专家向人们推荐的保健良策。有关研究表明，晚餐早吃可大大降低尿路结石病的发病率。人的排钙高峰期常在进餐后4到5小时，若晚餐过晚，当排钙高峰期到来时，人已经上床入睡，尿液便滞留在输尿管、膀胱、尿道等尿路中，不能及时排出体外，致使尿中钙的含量不断增加，容易沉淀下来形成小晶体，久而久之，逐渐扩大形成结石。所以下午6点左右吃晚餐较合适。晚餐素吃：晚餐一定要偏素，以富含碳水化合物的食物为主，而蛋白质、脂肪类吃得越少越好。

10、据美国研究报告，晚餐时吃大量的肉、蛋、奶等高蛋白食品，会使尿中钙量增加，一方面降低体内的钙贮存，诱发儿童的佝偻病、青少年近视和中老年骨质疏松症，另一方面尿中钙浓度高，患尿路结石病的可能性就会大大的提高。,铁的生理功能： 1）参与氧的运输和组织呼吸过程 铁为血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素及呼吸酶的组成部分 2）维持正常的造血功能：促进红细胞的形成与成熟 3）调节免疫功能： 缺铁引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞活性降低 4）促进脑发育及改善脑功能 5）其它 维生素A的代谢、 抗脂质过氧化,缺铁性贫血 所致反甲,铁的食物来源 膳食中铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类、鸡蛋（蛋黄）等。 蔬菜

11、和及奶制品中含铁量不高，且生物利用率低，属于为贫铁物质。 少数植物性食物如木耳、香菇、芝麻等的铁含量较高，但吸收不好,富含铁元素的食品,有资料显示：菠菜中的铁元素只有1%能被吸收，99%的铁元素与菠菜本身的草酸结合成不溶解的固体，不容易被吸收。,铁强化酱油中的铁元素为一种配位有机化合物EDTA铁钠，它有良好的溶解性，口感好、吸收率高、无铁锈味、不刺激肠胃，不受铁吸收抵制剂的影响等等。,含铁强化酱油已列入全民营养工程,思考： 为什么与食盐加碘不同，铁强化酱油是非强制性强化食品？,资料：当血液中铁蛋白浓度达200 mg/L时，心脏病发病率会高出3倍。血液中铁蛋白浓度每上升1%，心脏病发作的危险性就

12、会提高4%。过量服用补铁剂也可能引起铁中毒，造成胃肠道出血性坏死。,任何事物都有矛盾的两面性！,人体内含碘约20-50mg，相当于0.5mg/kg。其中20%集中于甲状腺，用于合成甲状腺素。其它分布在肌肉与其它组织中 1、碘的生理功能 碘在体内主要是参与甲状腺的合成，故其生理功能主要体现在甲状腺素的生理作用。 （1）促进生物氧化，参与磷酸化，调节能量转换 （2）促进蛋白质的合成和神经系统的发育 特别是对智力发育尤为重要。,（3）促进糖和脂肪分解代谢 （4）激活体内酶的活性：细胞色素酶系、氧化酶等100多种 （5）调节水盐代谢：缺乏引起水盐潴留和粘液性水肿 （6）促进维生素的吸收利用， 包括促进

13、尼克酸的吸收利用及胡萝卜素向维生素A的转化,补碘与加碘盐,（碘有“智力元素”之称。）,家庭食盐包装袋,为什么不是碘单质或碘化钾？,碘单质易升华,而碘化钾有涩味且易被空气中的氧气氧化成碘单质而失去碘元素。,补碘的方法：,成人每天需碘量为150微克，我国在食盐中加碘，规定每千克加碘盐中含碘量为2050mg.成人每天只需食用7g左右的加碘盐可满足需要。,在贮存及食用碘盐时必须注意如下几点： 密封保存 防止高温爆炒 避免过分用醋 提倡使用植物油,密封保存 因为碘盐在热、光、风等物理因素作用下容易氧化分解而使碘损失，所以家庭保管的方法是将碘盐放在密封加盖的器皿中，放在离开灶台的阴凉干爽处，避免受阳光曝晒

14、和高温的影响。另外，要随吃随买，一次不要买很多。 防止高温爆炒 高温能加速碘的挥发。因此烹调时不要先把碘盐放在锅里炒，更不要放在油锅里煎炸，而应在食物快熟时放入，以减少碘的挥发。 提倡使用植物油 科学实验证明，动物油易使碘挥发。炒菜时使用植物油，碘的利用率为25；而使用动物油，碘的利用率只有2。,避免过分用醋 酸性物质能加速碘的损失。以芹菜炒肉片为例，加醋时碘的利用率为3947，不加醋时碘的利用率为7088。 碘是极其重要的智慧元素，在人体内适宜剂量的范围很大。非碘缺乏病地区的人食用加碘盐，对身体也有益无害。我国自然环境普遍缺碘，因此全民食用加碘盐是国家消除碘缺乏病、提高全民族智力水平的重要举

15、措。,合理摄取人体必需元素,医学常识,扬子晚报2006年9月19日报道：资料显示我国儿童龋病(虫牙、蛀牙)患病率一直居高不下，特别是婴幼儿龋病发病率在一些地区还很高，部分地区6岁儿童患龋率达到90%。其中发现一个四岁的孩子竟满口蛀牙。,9月20日是全国爱牙日,3、龋齿和含氟牙膏,（1）钙、鳞在骨骼牙齿中的存在形式,Ca5(PO4)3OH,羟基磷酸钙,（3）存在的溶解平衡,Ca5(PO4)3OH(S),5Ca2+(aq) + 3PO43 (aq) + OH (aq),（2）吃糖为何会出现龋齿？,（4）含氟牙膏的使用,5Ca2+ + 3PO43- + F-= Ca5(PO4)3F,更难溶，使牙齿更

16、坚固,茶叶中含氟量较高，每100克干茶中含氟量为10毫克15毫克，且80%为水溶性成份。若每人每天饮茶叶10克，则可吸收水溶性氟1毫克1.5毫克，而且茶叶是碱性饮料，可抑制人体钙质的减少，这对预防龋齿、护齿、坚齿，都是有益的。据有关资料显示，在小学生中进行“饮后茶疗漱口”试验，龋齿率可降低80%。,注：氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏,成人体内含锌量约为2-2.5g，分布于人体所有器官，以肝、肾、肌肉、视网膜、前列腺内的含量为高。血液中75%-85%的锌分布在红细胞中，3%-5%在白细胞中，其余在血浆中。,锌是一种金属元素，它是人体中不可缺少的一种微量元素。对人体可起着促进智力、食欲、促进生长发育的作用，对人的性功能也有一定的促进作用。 假如，缺锌过量，幼儿、小孩会出现厌食、臆食、影响智力、影响发育等症状。 影响智力发育表现为小孩好哭，心理智商显得比他实际年龄要小。成年人除经