概论第一节生命元素.ppt

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1、1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素第一章第一章 概论概论第一节第一节 生命元素生命元素1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素教学内容：教学内容：1 1、矿质元素、微量元素概念、矿质元素、微量元素概念；2、微量元素分类及研究的意义；、微量元素分类及研究的意义；3、微量元素的认识、研究发展；、微量元素的认识、研究发展；4、微量元素的研究新动向。、微量元素的研究新动向。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生

2、命元素生命元素1 1 矿物质元素矿物质元素 人体内可检出的元素可已达人体内可检出的元素可已达8080余余种，有种，有2020余种元素是构成人体组余种元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所织、维持生理功能、生化代谢所必需的。其中碳、氢、氧和氮主必需的。其中碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式存在，要以有机化合物形式存在，其余其余其余其余元素统称为元素统称为元素统称为元素统称为矿物质元素矿物质元素矿物质元素矿物质元素。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素在体内在体内不能合成不能合成，必须从环境中摄取。，必须从环境中摄取。在体内组织器官中的在体内组织器官中的分布不均匀

3、分布不均匀。元素相互之间存在元素相互之间存在协同或拮抗效应协同或拮抗效应。部分矿物质元素（微量元素）生理需要量与中部分矿物质元素（微量元素）生理需要量与中毒剂量的范围较窄，毒剂量的范围较窄，过量过量摄入易摄入易引发中毒引发中毒。2 矿物质元素的特点矿物质元素的特点1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素矿矿物物质质元元素素宏量元素宏量元素微量元素微量元素3 矿质元素分类矿质元素分类1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素3.1 3.1 宏量元素（也称常量元素）宏量元素（也称常量元素）碳碳 C C、氢、氢 H H、氧、氧 O O、氮、氮 N N、磷

4、、磷 P P、硫、硫 S S、氯、氯 ClCl、钠、钠 NaNa、钾、钾 K K、镁、镁 MgMg、钙、钙 CaCa重量占体重的重量占体重的万分之一以上万分之一以上(100微克/克）的元素。的元素。概念：概念：在周期表中位于前在周期表中位于前2020号号每种在每种在0.05%0.05%以上，总质量占人体中的以上，总质量占人体中的99.95%99.95%。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素 宏量元素在人体中的含量分布宏量元素在人体中的含量分布 1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命

5、元素含量含量低于体重量万分之一低于体重量万分之一(100微克/克，100g/g)的元素，叫做微量元素（或痕量元素）。的元素，叫做微量元素（或痕量元素）。3.2.1 3.2.1 微量元素的概念：微量元素的概念：总质量占总质量占0.05%0.05%。3.2 3.2 微量元素微量元素1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素3.2.2 微量元素研究的意义微量元素研究的意义 关系到人类健康和长寿的一个新领域（营养界关系到人类健康和长寿的一个新领域（营养界和医学界普遍重视，医学界尤为关注）；和医学界普遍重视，医学界尤为关注）；与化学、生物学、医药学、食品营养学、环境与化学、生物学、

6、医药学、食品营养学、环境科学和地学等有密切的关系；科学和地学等有密切的关系；是无机营养学、生物无机化学、医学微量元素是无机营养学、生物无机化学、医学微量元素学等边缘学科的主要研究内容。学等边缘学科的主要研究内容。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素 医学方面，可以在一定程度上了解人体的代谢规律医学方面，可以在一定程度上了解人体的代谢规律了解健康状况，也可作为疾病诊断的依据；了解健康状况，也可作为疾病诊断的依据；环境卫生和劳动方面，对环境进行生物监测；环境卫生和劳动方面，对环境进行生物监测；营养方面，对人体素营养状况进行调节；营养方面，对人体素营养状况进行调节；毒理学

7、放面，跟踪某些元素在人体内的分布、储存、毒理学放面，跟踪某些元素在人体内的分布、储存、积累和排泄。积累和排泄。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素3.2.3 微量元素的分类微量元素的分类必须微量元素必须微量元素现在尚不知其必须性的元素现在尚不知其必须性的元素非必须元素非必须元素有害元素有害元素微量元素微量元素1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素(1)(1)、必须微量元素、必须微量元素 必须微量元素定义：必须微量元素定义：（19961996年世界卫生组织规定）当元素含量年世界卫生组织规定）当元素含量低于一定低于一定限量限量时，通常时，通常导

8、致一重要生理功能降低导致一重要生理功能降低。或：一元素对生物体或：一元素对生物体具有重要功能具有重要功能，且为，且为有机结构有机结构的重要组成部分的重要组成部分。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素 必须微量元素的条件必须微量元素的条件 存在于所有生命的所有健康组织中；存在于所有生命的所有健康组织中；在组织中浓度相当恒定；在组织中浓度相当恒定；没有它，生物不能生长，也不能完成生命循环；没有它，生物不能生长，也不能完成生命循环；该元素在体内的作用不能被另一元素完全代替；该元素在体内的作用不能被另一元素完全代替；该元素对生物功能有直接影响，并参与代谢过程；该元素对生物功

9、能有直接影响，并参与代谢过程；补充该种元素，可防止异常的发生和使其恢复正常。补充该种元素，可防止异常的发生和使其恢复正常。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素 现在认为的必需元素：现在认为的必需元素：铁铁(Fe)(Fe)、铜、铜(Cu)(Cu)、锌、锌(Zn)(Zn)、碘、碘(I)(I)、钴、钴(Co)(Co)、铬铬(Cr)(Cr)、氟、氟(F)(F)、钼、钼(Mo)(Mo)、硒、硒(Se)(Se)、锰、锰(MnMn)、镍镍(Ni)(Ni)、钒、钒(V)(V)、硅、硅(Si)(Si)、锡、锡(SnSn)、1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元

10、素(2)(2)、现在尚不知其必须性的元素、现在尚不知其必须性的元素新陈代谢或发育生长新陈代谢或发育生长不需要不需要的元素。的元素。掇入少量不会掇入少量不会产生严重病理现象产生严重病理现象元素，又称无害元素。元素，又称无害元素。如如铝、钡、钛、铝、钡、钛、锗锗元素等。元素等。人体不需要人体不需要，摄入微量摄入微量，就，就会出现病态或中毒会出现病态或中毒症状，症状，常称有害元素或有毒无素。常称有害元素或有毒无素。如如铅、汞、镉、铍、锑铅、汞、镉、铍、锑等。等。非必须元素非必须元素 有害元素有害元素1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素必需和有害都是相对的，没有绝对的界限。

11、必需和有害都是相对的，没有绝对的界限。必需和有害都是相对的，没有绝对的界限。必需和有害都是相对的，没有绝对的界限。(3)(3)必须和有害的相对性必须和有害的相对性功功能能严严重重破破坏坏功功能能受受破破坏坏轻轻微微中中毒毒严严重重中中毒毒安全剂量区安全剂量区1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素2 2 微量元素的认识、研究的发展微量元素的认识、研究的发展二千多年前的春秋战国时期，二千多年前的春秋战国时期，庄子庄子关于关于瘿病瘿病的论述，的论述，实际上就是饮食中实际上就是饮食中缺碘缺碘所致的一种地方病。所致的一种地方病。微量元素在生物体内的发现已由一百多年了微量元素在生

12、物体内的发现已由一百多年了。18121812年人年人类最早在植物中检测出碘，类最早在植物中检测出碘，18191819年又在动物中检测出碘，年又在动物中检测出碘，至至18251825年有人用碘预防地方性甲状腺肿及克丁病。年有人用碘预防地方性甲状腺肿及克丁病。在在18321832年证明萎黄病患者血中铁含量低于正常人，年证明萎黄病患者血中铁含量低于正常人，随后又发现铁是血液中的一种特殊成分。随后又发现铁是血液中的一种特殊成分。2.1 2.1 微量元素的初步认识微量元素的初步认识1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素2020世世纪纪微量元素微量元素研研究四究四个阶个阶段：段：

13、2.2 2.2 微量元素研究的发展微量元素研究的发展1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素（1 1）2020世纪最初四分之一的时间世纪最初四分之一的时间、19251925年以前，仅发现年以前，仅发现FeFe、I I是必须的。是必须的。、进一步研究铁和碘在人类健康中的作用；、进一步研究铁和碘在人类健康中的作用；在甲状腺中在甲状腺中分离出了分离出了“甲状腺素甲状腺素”，用补碘的方法控制了人和动用补碘的方法控制了人和动物的甲状腺病。物的甲状腺病。、开始了研究微量元素的、开始了研究微量元素的“分布相分布相”；对人体组；对人体组织中的微量元素水平进行了织中的微量元素水平进行了大

14、量调查大量调查。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素(2)20(2)20纪第二个四分之一的时间纪第二个四分之一的时间、开始把注意力集中在发现有明显临床的、开始把注意力集中在发现有明显临床的和病理营养缺乏表现的急型病病因和设计切和病理营养缺乏表现的急型病病因和设计切实可行的预防和控制措施上。实可行的预防和控制措施上。、开始、开始研究微量元素间的相互作用研究微量元素间的相互作用；证明了微量；证明了微量元素之间在元素之间在代谢过程中代谢过程中的相互作用，并的相互作用，并涉及到多种涉及到多种元素参与元素参与。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素在

15、在3030年代，发现人畜多种营养性疾病是由于从自年代，发现人畜多种营养性疾病是由于从自然环境中摄取了各种微量元素不足或过多所引起然环境中摄取了各种微量元素不足或过多所引起的。的。、对微量元素营养的重要性的认识有了很大的、对微量元素营养的重要性的认识有了很大的进展；在进展；在19261926年科学家用容量法（和荧光法）年科学家用容量法（和荧光法）测定了一名成人体内的总锌量为测定了一名成人体内的总锌量为2.22.2克，这个数克，这个数据至今仍然被引用。据至今仍然被引用。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素（3 3）2020纪第三个四分之一的时间纪第三个四分之一的时间、对

16、微量元素的营养生理理解获得了更加显著的、对微量元素的营养生理理解获得了更加显著的进展。进展。、发现了许多具、发现了许多具有酶活性的金属蛋白有酶活性的金属蛋白，从而得以，从而得以鉴定与动物微量元素缺乏或中毒的不同类症状有鉴定与动物微量元素缺乏或中毒的不同类症状有因果关系。因果关系。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素(4)20(4)20纪第四个四分之一的时间纪第四个四分之一的时间、必须微量元素的数目迅速增加必须微量元素的数目迅速增加，微量元素研，微量元素研究进入了一个完整的、新的领域。究进入了一个完整的、新的领域。、认识到、认识到微量元素对维持人类健康有根本的作微量元

17、素对维持人类健康有根本的作用用，并认识到，并认识到安全的摄入是十分重要的安全的摄入是十分重要的。、研究表明，、研究表明，微量元素不仅与传染病有关，甚微量元素不仅与传染病有关，甚至还与肿瘤病有关至还与肿瘤病有关。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素、流行性病学的相关性调查表明：虽然临床的、流行性病学的相关性调查表明：虽然临床的接接触量触量还还没有没有造成造成任何临床或生化的缺乏症状任何临床或生化的缺乏症状，但但会使缺乏病发生的会使缺乏病发生的危险性增加危险性增加。、提出了、提出了微量元素营养的适宜状态（正常值）微量元素营养的适宜状态（正常值），制定了国家和国际微量元素

18、的供给量制定了国家和国际微量元素的供给量，对微量对微量元素的最大允许摄入量进行了研究。元素的最大允许摄入量进行了研究。1-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素高等高等动动物部分必物部分必须须微量元素的微量元素的证证明明历历史史元素元素年代年代元素元素年代年代铁铁1717世世纪纪硒硒19571957碘碘18501850铬铬19591959铜铜19281928锡锡19701970锰锰19311931钒钒19711971锌锌19341934氟氟19711971钴钴19351935硅硅19721972钼钼19531953镍镍197419741-1 1-1 1-1 1-1 生命元素生命元素生命元素生命元素3 3 微量元素研究新动向微量元素研究新动向 微量元素的生物活性研究微量元素的生物活性研究;微量元素的代谢机制研究。即微量元素的代谢机制研究。即微量元素与健康疾微量元素与健康疾病关系的复杂性及其拮抗与协同双向作用。病关系的复杂性及其拮抗与协同双向作用。微量元素生态学研究。即微量元素生态学研究。即人体吸收以及需要微量人体吸收以及需要微量元素的不同生理阶段与人体与微量元素的生态环元素的不同生理阶段与人体与微量元素的生态环境之间的复杂联系。境之间的复杂联系。