化學(xué)與生活人體必需元素.ppt

專 題 2 營養(yǎng)均衡與人體健康,第一單元：攝取人體必需的化學(xué)元素,第一單元 攝取人體必需的化學(xué)元素,人體是由60多種以上元素組成，把維持人體正常生命活動必不可少的元素稱為必需元素。這里說的不可缺少，指的是缺少時會引起人體生理功能及結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致疾病的發(fā)生。 目前已確認(rèn)的必需元素共有27種，按其在體內(nèi)的含量不同，可分為常量元素和微量元素兩大類，凡占人體總重0.01為標(biāo)準(zhǔn)分為常量元素和微量元素兩大類。,一、人體的必需元素,維持人體生命活動的必需元素,判定方法：常量元素主要集中在主族 （11種）,一、人體的必需元素,常量元素,常量元素構(gòu)成人體的細(xì)胞與組織，并參與多種生化過程，如神經(jīng)傳導(dǎo)、體液平衡、肌肉收縮的調(diào)節(jié)等。,獲得能量：C、H、O、N、S等糖類、油脂和蛋白質(zhì)； 維持體內(nèi)電解質(zhì)平衡：K、Na、Mg、Cl等鹽類； 形成骨骼：Ca、P。,微量元素,根據(jù)科學(xué)研究，到目前為止，已被確認(rèn)與人體健康和生命有關(guān)的必需微量元素有16種，即鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鑰、釩、錫、硅、鍶、硼，每種微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們在人體內(nèi)含量極小，但它們對維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。 一旦缺少這些必需的微量元素，人體就會出現(xiàn)疾病，甚至危及生命。國外曾有報告：機(jī)體內(nèi)含鐵、銅、鋅總量減少，均可減弱免疫機(jī)制，降低抗病能力，有助于細(xì)菌感染，而且感染后的死亡率亦較高。,不可或缺!,微量元素通過激活酶的活性，在人體內(nèi)許多生化過程中起調(diào)控作用。,一、人體的必需元素,幾種必需元素的生理功能,Ca P I Fe Zn,鈣和磷是人體內(nèi)含量最豐富的礦物元素。正常人體內(nèi)的鈣約占人體體重的2，磷約占體重的1。除了構(gòu)成骨骼和牙齒之外，鈣在體內(nèi)能維持神經(jīng)與肌肉的活動，包括神經(jīng)的興奮、傳導(dǎo)等，還能激活體內(nèi)某些酶的活性。磷是人體內(nèi)細(xì)胞核蛋白及各種酶的組成物質(zhì)，它能促進(jìn)葡萄糖、脂肪、蛋白質(zhì)的代謝，調(diào)節(jié)能量的釋放。,參與腦機(jī)能正常運轉(zhuǎn)的“智慧元素”、參與甲狀腺激素合成。兒童缺碘會導(dǎo)致發(fā)育遲緩，成人缺碘會引起甲狀腺腫大,幾乎分布于人體的所有組織中。鐵主要參與血紅蛋白(Hb)、肌蛋白、細(xì)胞色素及酶的合成，與許多酶的活性有關(guān)。,參與人體內(nèi)許多金屬酶的組成，對人的生命活動進(jìn)行調(diào)節(jié)。若人體缺鋅，人的生長、蛋白質(zhì)的合成、DNA和RNA的代謝等都將發(fā)生障礙。,1.成人體內(nèi)約含有鈣1.2kg。鈣是構(gòu)成骨、牙齒的重要成 分，它使得骨骼、牙齒具有堅硬的結(jié)構(gòu)支架。 2.幼兒及青少年缺鈣會引起生長遲緩、骨骼變形，出現(xiàn) 佝僂病、牙齒發(fā)軟，易患齲齒等癥狀。成人缺鈣，發(fā) 生骨質(zhì)軟化和骨質(zhì)疏松，容易骨折，因此人體必須攝 入足夠的鈣。 幼兒、青少年處于生長發(fā)育階段， 需要攝入比成年人更多的鈣。我國營 養(yǎng)學(xué)會1998年對每日膳食中的鈣供給 量提出建議：嬰幼兒400 mg800 mg， 青少年1000 mg1200 mg，成年人 800 mg，老年人1000 mg1200 mg。,資 料,晚餐最好這樣吃 晚餐早吃：晚餐早吃是醫(yī)學(xué)專家向人們推薦的保健良策。有關(guān)研究表明，晚餐早吃可大大降低尿路結(jié)石病的發(fā)病率。人的排鈣高峰期常在進(jìn)餐后4到5小時，若晚餐過晚，當(dāng)排鈣高峰期到來時，人已經(jīng)上床入睡，尿液便滯留在輸尿管、膀胱、尿道等尿路中，不能及時排出體外，致使尿中鈣的含量不斷增加，容易沉淀下來形成小晶體，久而久之，逐漸擴(kuò)大形成結(jié)石。所以下午6點左右吃晚餐較合適。 晚餐素吃：晚餐一定要偏素，以富含碳水化合物的食物為主，而蛋白質(zhì)、脂肪類吃得越少越好。晚餐時吃大量的肉、蛋、奶等高蛋白食品，會使尿中鈣量增加，一方面降低體內(nèi)的鈣貯存，誘發(fā)兒童的佝僂病、青少年近視和中老年骨質(zhì)疏松癥，另一方面尿中鈣濃度高，患尿路結(jié)石病的可能性就會大大的提高。,合理攝取人體必需元素,必需元素含量與生理機(jī)能的關(guān)系,生理機(jī)能,體內(nèi)必需元素的含量,最佳區(qū),死亡區(qū),致死區(qū),缺乏區(qū),毒性區(qū),合理攝取人體必需元素,必需元素含量與生理機(jī)能的關(guān)系,當(dāng)人缺乏某種元素或由于患病從食物中吸收營養(yǎng)元素的能力下降時，可以服用藥物或營養(yǎng)品進(jìn)行補(bǔ)充。例如，出汗太多或在劇烈運動后要及時補(bǔ)充鹽分，因生病無法從食物中補(bǔ)充鹽分時，需要輸入生理鹽水。 服用藥物或營養(yǎng)品時需遵醫(yī)囑或參照說明書，以免因某種元素攝入過多而引起其他疾病。如果由于代謝紊亂導(dǎo)致體內(nèi)缺乏某元素，一般不宜簡單補(bǔ)充該元素，而應(yīng)結(jié)合其他方法進(jìn)行治療。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑,合理地攝取人體必需元素的途徑： 1.通過調(diào)節(jié)日常飲食來補(bǔ)充必需元素 乳制品鈣 蔬菜和動物內(nèi)臟鎂 魚類磷 紫菜鐵 葡萄干銅 肉類食品硒 2.通過服用藥品或營養(yǎng)品進(jìn)行補(bǔ)充,常用食物中的鈣含量（mg/100 g）,在食物中鈣的來源以奶及奶制品最好，不但 含量豐富而且吸收率高。不知大家有沒有聽說過 “一杯牛奶拯救一個民族”的故事，故事說的是多 年前日本人的平均身高比較矮小，但是近幾年日 本青少年的身高已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了中國青少年，這 是為什么呢？當(dāng)然，除了生活水平 存在差異以外，我想最值得一提的 是這樣兩個數(shù)據(jù)：日本目前每年人 均牛奶消耗量達(dá)到68 L，而中國僅 為6.6 L。造成身高差異的一個主 要原因就是兩國青少年自牛奶中獲 取的鈣量存在差別。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑加碘鹽與補(bǔ)碘,成人每天需碘量為15Og，在我國許多缺碘地區(qū)，人們需要食用加碘鹽以補(bǔ)充碘元素。我國從1994年起推出全民食用加碘鹽工程，規(guī)定每千克加碘鹽中含碘量為2O5O mg。至今，全國食用加碘鹽的地 區(qū)覆蓋率超過95，補(bǔ)碘成效顯著。 事實上，成人即使全部從加碘鹽中 獲取碘，每天也只需要食用7 g左右的加 碘鹽便能滿足需要。如果為了補(bǔ)充碘而 食用過多的加碘鹽或含碘食品，反而會 導(dǎo)致體內(nèi)碘含量過高，引起甲狀腺疾病。,甲狀腺腫大的患者,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑加碘鹽與補(bǔ)碘,家庭食鹽包裝袋,為什么不是碘單質(zhì)或碘化鉀？,碘單質(zhì)易升華,而碘化鉀有澀味且易被空氣中的氧氣氧化成碘單質(zhì)而失去碘元素。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑加碘鹽與補(bǔ)碘,（3）含碘食物簡介 單位（mg/kg）,（1）臨床表現(xiàn)：智力低下，聾啞，生長發(fā)育遲緩，身材矮小，神經(jīng)運動障礙及甲狀腺功能低下。,（2）治療與預(yù)防 ： a、用口服碘鹽和口服碘劑 預(yù)防克汀病，阻斷遺傳和先天性病源。如碘化鉀10-15mg/d，復(fù)方碘液2-3滴/d。b、碘化油 碘化油肌肉注射。,我國政府以國家標(biāo)準(zhǔn)的方式規(guī)定在食鹽 中添加碘酸鉀，據(jù)此回答下列問題 (1)碘是合成下列哪種激素的主要原料之一 A、胰島素 B、甲狀腺激素 C、生長激素 (2)可用鹽酸酸化的淀粉溶液，檢驗食鹽中 是否含有碘酸鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比 為能觀察到的明顯現(xiàn)象為,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,5:1,溶液變藍(lán),我國部分地區(qū)的食鹽中必須加碘，其 中碘以碘酸鉀形式存在。已知在溶液中存 在以下反應(yīng)： 根據(jù)此反應(yīng)，可用試紙和一些生活中常見 的物質(zhì)進(jìn)行實驗，證明在食鹽中存在IO3- 可供選用的物質(zhì)有自來水藍(lán)色石蕊試 紙KI淀粉試紙淀粉食糖食醋白 酒進(jìn)行上述實驗必須使用的物質(zhì)是（ ） A、 B、 C、 D、,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵,如果體內(nèi)缺鐵，人就會患缺鐵性貧血，血液輸送氧氣的能力下降。人體無法獲得充足的氧氣，生理機(jī)能就會下降，出現(xiàn)面色蒼白、心悸和心率加快、煩躁、頭痛等癥狀。兒童缺鐵還可能導(dǎo)致智力發(fā)育遲緩。食用含鐵豐富的食物或口服補(bǔ)鐵劑可以補(bǔ)充鐵。我國是世界上缺鐵性貧血發(fā)生率較高的國家之一。2OO4年，我國政府啟動鐵強(qiáng)化醬油項目實施行動計劃，推廣鐵強(qiáng)化醬油，幫助預(yù)防缺鐵性貧血。,在10多種人體必需的微量元素中，鐵無論在重要性上還是在數(shù)量上都居于首位，一個正常的成年人全身含有45g鐵，相當(dāng)于一顆鐵釘?shù)馁|(zhì)量。其主要作用是構(gòu)成血紅蛋白的成分。 缺乏：缺鐵性貧血。過量：長期大劑量使 用會引起中毒。,（1）鐵在人體中的作用過程,新鮮血液,顏色鮮紅,顏色暗紅,新鮮血液,顏色暗紅,顏色鮮紅,新鮮血液,顏色暗紅,顏色暗紅,說明：血紅蛋白與O2、CO2的結(jié)合是可逆的 與CO的結(jié)合是不可逆的,合理攝取人體必需元素,血紅蛋白中的Fe2+能與氧氣發(fā)生可逆性結(jié)合，其中的氨基能與二氧化碳發(fā)生可逆性結(jié)合。所以，血紅蛋白具有輸送氧氣及二氧化碳的能力。 血紅蛋白與氧氣結(jié)合后生成氧合血紅蛋白(HbO2，鮮紅色)： Hb+O2 HbO2 血紅蛋白與二氧化碳結(jié)合后生成碳酸血紅蛋白(HbCO2，暗紅色)： Hb+CO2 HbCO2 由于血紅蛋白中的Fe與CO的親和力高于O2，CO容易取代O2的位置，形成穩(wěn)定的碳氧血紅蛋白(HbCO)，使血紅蛋白失去輸送O2的能力，導(dǎo)致中毒。 1在肺部，氧氣濃度較高而二氧化碳濃度較低，靜脈血中的碳酸血紅蛋白能釋放CO2，并與O2結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)檠鹾涎t蛋白；在氧氣濃度較低而二氧化碳濃度較高的人體組織內(nèi)，動脈血中的氧合血紅蛋白會釋放出O2，并與CO2結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓嵫t蛋白。請運用有關(guān)化學(xué)平衡的知識說明上述現(xiàn)象。 2當(dāng)空氣中一氧化碳的含量超過一定限度時，會引起一氧化碳中毒，為什么?當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏時，應(yīng)如何處理?,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵,當(dāng)空氣中一氧化碳的含量超過一定 限度時，會引起一氧化碳中毒，為什么? 當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏時，應(yīng)如何處理?,CO有劇毒，使血紅蛋白喪失輸氧功能。,1、立即切斷煤氣泄漏源； 2、打開門窗通風(fēng)； 3、嚴(yán)禁開電燈或其它電器，禁止使用明火 4、如果有人中毒迅速移至通風(fēng)處或送醫(yī)院,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵,含鐵豐富的食物,富含鐵元素的食品,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵,有資料顯示：菠菜中的鐵元素只有1%能被吸收，99%的鐵元素與菠菜本身的草酸結(jié)合成不溶解的固體，不容易被吸收。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵,含鐵強(qiáng)化醬油已列入全民營養(yǎng)工程,思考 聯(lián)合國為什么推廣中國用鐵鍋炒菜？,資料：當(dāng)血液中鐵蛋白濃度達(dá)200 mg/L時，心臟病發(fā)病率會高出3倍。血液中鐵蛋白濃度每上升1%，心臟病發(fā)作的危險性就會提高4%。過量服用補(bǔ)鐵劑也可能引起鐵中毒，造成胃腸道出血性壞死。,任何事物都有矛盾的兩面性！,鐵強(qiáng)化醬油中的鐵元素為一種配位有機(jī)化合物EDTA鐵鈉，它有良好的溶解性，口感好、吸收率高、無鐵銹味、不刺激腸胃，不受鐵吸收抵制劑的影響等等。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵,補(bǔ)鐵膠囊中常含有鐵粉，你能知道其原理嗎？,鐵與胃酸反應(yīng)生成亞鐵離子，被人體吸收。,鐵鍋里的鐵存在形式有二類：一種是以原子形式存在的鐵；另一類是以離子形式存在的鐵，它包含兩種即分別是氧化鐵和氧化亞鐵。但這兩種形式的鐵其吸收率都較低，因此，補(bǔ)鐵應(yīng)該采用其它的形式，如食物補(bǔ)鐵、用鐵強(qiáng)化醬油等。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑齲齒與含氟牙膏,醫(yī)學(xué)常識,揚子晚報2006年9月19日報道：資料顯示我國兒童齲病(蟲牙、蛀牙)患病率一直居高不下，特別是嬰幼兒齲病發(fā)病率在一些地區(qū)還很高，部分地區(qū)6歲兒童患齲率達(dá)到90%。其中發(fā)現(xiàn)一個四歲的孩子竟?jié)M口蛀牙。,9月20日是全國愛牙日,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑齲齒與含氟牙膏,（1）鈣、磷在骨骼牙齒中的存在形式,Ca5(PO4)3OH,羥基磷酸鈣,（2）存在的溶解平衡,Ca5(PO4)3OH(S),5Ca2+(aq)+3PO43- (aq) +OH-(aq),合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑齲齒與含氟牙膏,成人每天需攝入鈣約O.7g，需攝入磷約1.4g。鈣離子和磷酸根進(jìn)人人體后，形成不同形式鈣的磷酸鹽，其中以羥基磷酸鈣Ca5(PO4)3OH最穩(wěn)定。人體內(nèi)99以上的鈣和85左右的磷以羥基磷酸鈣的形式存在于骨骼和牙齒中。 交流與討論 吃糖過多易導(dǎo)致齲齒。適當(dāng)使用含氟牙膏能防止齲齒，為什么? 牙齒中的羥基磷酸鈣在水中能極少量溶解： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO43 -(aq)+OH-(aq) 人若吃糖過多，糖在酶的作用下生成酸性物質(zhì)，導(dǎo)致上述溶解平衡向Ca5(PO4)3OH溶解的方向移動，使牙質(zhì)受損，長此以往將出現(xiàn)齲齒。 適當(dāng)使用含氟牙膏能防止齲齒。牙膏中的F能和Ca2+及PO43反應(yīng)生成更難溶的 Ca5(PO4)3F，使牙齒更堅固。但如果氟攝入過多，可能導(dǎo)致氟斑牙。因此，生活在水中含氟量較高地區(qū)的人（易患氟斑牙），不宜使用含氟牙膏。,補(bǔ)鈣最好用奶、奶制品、蝦皮、骨湯或鈣片。,為什么家庭熬制骨頭湯時常用其中加少量食醋？,當(dāng)加入少量食醋后，會中和上述化學(xué)平衡產(chǎn)物中的OH-，使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，促進(jìn)Ca5(PO4)3OH(s)溶解，使湯中含有更多的鈣元素。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑齲齒與含氟牙膏,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑富含鋅的食物與補(bǔ)鋅,鋅對人的生長發(fā)育起關(guān)鍵作用。兒童缺鋅可導(dǎo)致生長發(fā)育不良，抵抗力差，食欲不振；孕婦缺鋅可使胎兒腦發(fā)育不全，出生后智力低下；老年人缺鋅常引起免疫功能退化，缺乏抵抗力。我國兒童缺鋅較為普遍，18個省、市的抽樣檢測表明，大約有6O的兒童體內(nèi)鋅含量低于正常值。 鋅主要靠從食物中攝取，成人每天需要攝入15 mg鋅。植物性食物一般含鋅較少，動物性食物是鋅的主要來源。如肉類食品中，每千克含鋅可達(dá)2O6O mg。富含鋅的食物主要有瘦肉、豬肝、雞蛋、牡蠣、蛤等，黃豆、玉米、小米、核桃、松子等也含有較多的鋅。嚴(yán)重的缺鋅病。人可按醫(yī)生要求服用一些補(bǔ)鋅藥物，如硫酸鋅糖漿或葡萄糖酸鋅制劑等。,人體對鋅的需要量 美國全國科學(xué)研究委員會推薦半歲以內(nèi)嬰兒每人每天需鋅3毫克，1歲以內(nèi)5毫克，110歲兒童每天10毫克。11歲以后至成年均需15毫克。婦女妊娠期每天增加5毫克，哺乳期增加10毫克。中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的每日膳食中鋅的供給量與美國相似，但兒童從10歲起便每日增加15毫克，而孕婦和乳母均每天只增加5毫克。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑富含鋅的食物與補(bǔ)鋅,慎用含鋅制劑 鋅攝入過量會削弱人的免疫功能。 例如，影響鐵元素在體內(nèi)的吸收和利用，導(dǎo)致缺鐵性貧血；刺激消化道黏膜，損壞腸胃功能。因此，服用鋅制劑必須慎重。,合理攝取人體必需元素,補(bǔ)充必需元素的途徑富含鋅的食物與補(bǔ)鋅,硒：生命的奇效元素，有防癌和抗癌作 用，能治療高血壓等疾病，但是攝入 過量會使人中毒。 鋅：智慧元素，微量的鋅可以強(qiáng)化記憶 力，延緩腦的衰老，提高人體的免疫 能力。 鋰：能改善造血功能狀態(tài)，提高人體免疫 機(jī)能。 鍶：可以強(qiáng)壯骨骼，降低人體鈉的吸收， 有利于人體血管的活動。,微量元素同其他元素一樣，受體內(nèi)平衡體制的調(diào)節(jié)和控制。攝入量過低，會發(fā)生某種元素缺乏癥；但是攝入量過多，微量元素積聚在生物體內(nèi)也會出現(xiàn)急、慢性中毒，甚至成為潛在的致癌物質(zhì)。大量流行病學(xué)調(diào)查證實，環(huán)境中微量元素的含量對腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有很大的影響。土壤和水中缺錳，可能是芬蘭和中國某些地區(qū)癌癥發(fā)病率高的原因