营养与化学元素.ppt
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1、营养与化学元素生命的化学进化过程生命的化学进化过程生命的化学进化学说:(四个阶段)生命的化学进化学说:(四个阶段)1953年,年,从无机小分子合成氨基酸从无机小分子合成氨基酸 1965年和年和1981年,分别年,分别 人工合成牛胰岛素和核糖核酸人工合成牛胰岛素和核糖核酸无机小分子物质原始生命多分子体系有机小分子物质有机高分子物质地球本身经历了地球本身经历了元素进化元素进化,分子进化分子进化和和生物进化生物进化。生物进化时间标尺生物进化时间标尺生物进化时间标尺生物进化时间标尺10.1 生物体中的化学元素的分类和主要功能生物体中的化学元素的分类和主要功能u 必需元素必需元素 1)常量元素()常量元
2、素(含量占人体重量含量占人体重量0.01%以上,以上,11种种)C,H,O,N,S,Ca,P,K,Na,Cl,Mg2)微量元素)微量元素:u 非必需元素非必需元素 存在于组织中,浓度变化、生物效用等有待研究存在于组织中,浓度变化、生物效用等有待研究u 有毒(有害)元素有毒(有害)元素 对机体有显著毒害作用的元素。对机体有显著毒害作用的元素。Pb,Cd,Hg等等Fe、I、Cu、Zn、Mn、Se、F、Co、Mo、Cr必需元素必需元素u生命过程的某一环节(一个或一组反应)需要该元素的参与,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;即该元素存在于所有健康的组
3、织中;u生物体具有主动摄入并调节其体内分布和水平的元素;生物体具有主动摄入并调节其体内分布和水平的元素;u存在于体内的生物活性化合物的有关元素;存在于体内的生物活性化合物的有关元素;u缺乏该元素时会引起生化生理变化,当补充后即能恢复。缺乏该元素时会引起生化生理变化,当补充后即能恢复。人体内必需人体内必需常量元素常量元素的平均含量的平均含量元素名称元素名称含量含量(%)元素名称元素名称含量含量(%)氧(氧(O)碳(碳(C)氢(氢(H)氮(氮(N)钙(钙(Ca)磷(磷(P)61.023.010.02.61.41.2硫(硫(S)钾(钾(K)钠(钠(Na)氯(氯(Cl)镁(镁(Mg)0.230.200
4、.160.140.029钙钙u占人体重的占人体重的1.5%2.0%u99%存在于骨骼和牙齿中存在于骨骼和牙齿中u以羟基磷灰石以羟基磷灰石(Ca10(OH)2(PO4)6)的形式存在。的形式存在。u其余其余1.0%存在于软组织、细胞外液和血液中。存在于软组织、细胞外液和血液中。u来源广泛来源广泛钙在人体内的功能钙在人体内的功能钙的营养不足钙的营养不足u 对于儿童对于儿童骨质生长不良和骨化不全骨质生长不良和骨化不全会出现囟门晚闭、出牙晚会出现囟门晚闭、出牙晚“鸡胸鸡胸”或佝偻病或佝偻病u 对于成年人对于成年人 患软骨病患软骨病 易发生骨折并发生出血和瘫痪等疾病易发生骨折并发生出血和瘫痪等疾病 高血
5、压、脑血管病等也与缺钙有关高血压、脑血管病等也与缺钙有关VDVD治疗前治疗前1414个月个月VDVD治疗后治疗后每日人体所需钙量每日人体所需钙量组别组别钙的供给量钙的供给量(毫克毫克)组别组别钙的供给量钙的供给量(毫克毫克)婴幼儿婴幼儿400-800母乳期母乳期1000-2000青少年青少年1000-1200绝经妇女绝经妇女1200-1500成年男女成年男女800老年人老年人1000-1200磷磷u占人体重的占人体重的1.0%,体内无机盐的体内无机盐的1/4u90%的磷以磷酸根的磷以磷酸根PO43-的形式存在的形式存在u85%90%存在于牙齿和骨骼中,其余分散于体液、血细胞之中存在于牙齿和骨骼
6、中,其余分散于体液、血细胞之中u来源广泛来源广泛磷在人体中的功能磷在人体中的功能u钠、钾和氯分别约占人体重的钠、钾和氯分别约占人体重的0.15、0.35和和0.15u以离子状态存在于一切组织液之中以离子状态存在于一切组织液之中u细胞内细胞内K+含量多,细胞外液含量多,细胞外液(血浆、淋巴、消化液)(血浆、淋巴、消化液)Na+含量多含量多uNa+、Cl来自食盐,来自食盐,K+来自水果、蔬菜等。来自水果、蔬菜等。钠、钾、氯钠、钾、氯钠、钾和氯在人体中的功能钠、钾和氯在人体中的功能人长期不吃盐或吃盐很少时,血液中钠、钾、氯等电解质离子比例失调时,人长期不吃盐或吃盐很少时,血液中钠、钾、氯等电解质离子
7、比例失调时,轻者使人疲乏无力、厌食嗜睡、消化不良轻者使人疲乏无力、厌食嗜睡、消化不良 重者导致呕吐、抽搐、昏迷不醒、心律失常等症状重者导致呕吐、抽搐、昏迷不醒、心律失常等症状食盐与健康食盐与健康食盐摄入量过多可对健康造成诸多危害:食盐摄入量过多可对健康造成诸多危害:高钠饮食人群易患高血压。高钠饮食人群易患高血压。摄入过多食盐易导致骨质疏松。摄入过多食盐易导致骨质疏松。高盐膳食易导致胃炎、胃溃疡。高盐膳食易导致胃炎、胃溃疡。食盐摄入量过多易引起感冒。食盐摄入量过多易引起感冒。u 食盐摄入量标准,据中国成年居民膳食营养素适宜摄入量,食盐摄入量标准,据中国成年居民膳食营养素适宜摄入量,钠每日摄入量为
8、钠每日摄入量为2200mg,氯为,氯为3400mg,世界卫生组织建议,世界卫生组织建议,成人每日食盐用量不超过成人每日食盐用量不超过6g为宜。为宜。u 有高血压家族史者和高血压、心血管疾病患者,每日用盐量有高血压家族史者和高血压、心血管疾病患者,每日用盐量 应减少到应减少到5g以下,以以下,以1.5g至至3g为宜,同时可以选用低钠碘盐。为宜,同时可以选用低钠碘盐。人体内必需人体内必需微量元素微量元素的平均含量的平均含量元素名称元素名称含量含量(%)元素名称元素名称含量含量(%)铁(铁(Fe)氟(氟(F)锌(锌(Zn)铜(铜(Cu)溴(溴(Br)钒(钒(V)0.0060.00370.00330.
9、00010.00010.00003锡(锡(Sn)锰(锰(Mn)碘(碘(I)硒(硒(Se)铬(铬(Cr)钼(钼(Mo)钴(钴(Co)0.000020.000020.000020.000020.000020.000010.000002 人体中每人每日需要量小于人体中每人每日需要量小于100mg100mg 必需微量元素主要通过形成结合蛋白必需微量元素主要通过形成结合蛋白(如血红蛋白,铜蓝蛋白等如血红蛋白,铜蓝蛋白等)、酶、激素和维生素等而起作用。酶、激素和维生素等而起作用。微量元素需要量甚微,一般膳食中并不缺乏,若补给过多,则微量元素需要量甚微,一般膳食中并不缺乏,若补给过多,则 有害无益,甚至会发
10、生中毒症。有害无益,甚至会发生中毒症。必需微量元素缺乏的因素如下:必需微量元素缺乏的因素如下:饮食和饮水中供应的必需微量元素不足;饮食和饮水中供应的必需微量元素不足;膳食中必需微量膳食中必需微量 元素的吸收率降低;元素的吸收率降低;需要量增加;需要量增加;遗传性缺陷病。遗传性缺陷病。碘库碘库碘库碘库252536mg36mg甲状腺素甲状腺素膳食碘膳食碘尿碘尿碘粪碘粪碘901015mg15mg150150 g g 其他组织其他组织铜库铜库铜库铜库100100150mg150mg铜蓝蛋白铜蓝蛋白膳食铜膳食铜粪铜粪铜尿铜尿铜微量微量肝中肝中1.52.0mg 细胞色素细胞色素C C氧化酶、氧化酶、酪氨酸
11、酶、多巴胺酪氨酸酶、多巴胺 羟化酶、单胺氧化酶、羟化酶、单胺氧化酶、超氧化物歧化酶及赖超氧化物歧化酶及赖氨酰氧化酶氨酰氧化酶 锌库锌库锌库锌库2 23g3g锌指模序锌指模序 膳食锌膳食锌粪锌粪锌1520mg 碳酸酐酶、乳酸脱碳酸酐酶、乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢氢酶、谷氨酸脱氢酶、碱性磷酸酶、酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶、超氧化物歧化酶、胸苷激酶、胸苷激酶、RNARNA聚合聚合酶及酶及DNADNA聚合酶聚合酶氟库氟库氟库氟库2 23g3g氟磷灰石氟磷灰石膳食氟膳食氟尿氟尿氟粪氟粪氟20骨骼、牙齿骨骼、牙齿0.71.0mg 其它组织其它组织909080 3(Ca3(Ca3 3(PO(PO4 4)2
12、2)Ca(OH)Ca(OH)2 2+2F+2F-3(Ca3(Ca3 3(PO(PO4 4)2 2)CaF)CaF2 2 +2OH +2OH-碘碘 1 1、碘的代谢、碘的代谢 主要来源:膳食,成人每天需碘量为主要来源:膳食,成人每天需碘量为150 150 g g 主要去路:合成甲状腺素主要去路:合成甲状腺素 2 2、主要缺乏症、主要缺乏症成人缺碘可引起甲状腺增生,称甲状腺肿成人缺碘可引起甲状腺增生,称甲状腺肿 胎儿期和新生儿期缺碘可引起呆小病胎儿期和新生儿期缺碘可引起呆小病 铜铜 1 1、铜的代谢、铜的代谢人对铜的最低需要量约为每日人对铜的最低需要量约为每日1.51.52.0 mg2.0 mg,
13、而推荐量则为每日,而推荐量则为每日2 23 mg 3 mg 肝是调节体内铜代谢的主要器官肝是调节体内铜代谢的主要器官 2 2、主要缺乏症、主要缺乏症白细胞减少、骨骼脱盐、贫血、动脉壁弹性减弱及神经组织脱髓鞘等白细胞减少、骨骼脱盐、贫血、动脉壁弹性减弱及神经组织脱髓鞘等 蓝绿粪及唾液,急性溶血及肾功能异常等蓝绿粪及唾液,急性溶血及肾功能异常等 主要功能:合成血浆铜蓝蛋白;铜是许多酶的组分主要功能:合成血浆铜蓝蛋白;铜是许多酶的组分 3 3、铜中毒、铜中毒锌锌 1 1、锌的代谢、锌的代谢成人每日需锌成人每日需锌151520 mg20 mg 2 2、主要缺乏症、主要缺乏症儿童缺锌可引起生长不良及生殖
14、器官发育受损,伤口愈合迟缓等。儿童缺锌可引起生长不良及生殖器官发育受损,伤口愈合迟缓等。缺锌还可影响皮肤健康,出现皮肤粗糙和干燥。缺锌还可影响皮肤健康,出现皮肤粗糙和干燥。唾液中味多肽含有锌,为味蕾发育所必需,锌缺乏时,味觉敏感性减退唾液中味多肽含有锌,为味蕾发育所必需,锌缺乏时,味觉敏感性减退 主要功能:锌在基因调控过程中有重要作用(锌指结构);主要功能:锌在基因调控过程中有重要作用(锌指结构);锌是许多酶的组分锌是许多酶的组分 铜能竞争血浆清蛋白分子上锌的结合部位铜能竞争血浆清蛋白分子上锌的结合部位 锰锰 1 1、锰的代谢、锰的代谢需要量:成人每日摄人锰需要量:成人每日摄人锰2.02.03
15、.0 mg3.0 mg 锰是精氨酸酶等多种酶的组成成分锰是精氨酸酶等多种酶的组成成分锰是羧化酶等多种酶的激活剂。锰是羧化酶等多种酶的激活剂。参加糖和脂类代谢及蛋白质、参加糖和脂类代谢及蛋白质、DNADNA和和RNARNA的合成的合成 3 3、主要缺乏症:罕见、主要缺乏症:罕见主要储存于肝及肾中;在亚细胞结构中线粒体含锰最高主要储存于肝及肾中;在亚细胞结构中线粒体含锰最高 2 2、锰的主要功能、锰的主要功能硒硒 1 1、硒的代谢、硒的代谢需要量:成人每天需供给硒需要量:成人每天需供给硒50 50 g g 硒是谷胱甘肽过氧化物酶的成分硒是谷胱甘肽过氧化物酶的成分;硒可促进人体生长,保护心血管、心肌
16、健康,解除体内重金属毒性作用硒可促进人体生长,保护心血管、心肌健康,解除体内重金属毒性作用 3 3、主要缺乏症:克山病、主要缺乏症:克山病广泛分布于除脂肪以外的所有组织中广泛分布于除脂肪以外的所有组织中 2 2、硒的主要功能、硒的主要功能氟氟 1 1、氟的代谢、氟的代谢需要量:成人每天需供给需要量:成人每天需供给0.70.71mg1mg氟在骨骼及牙齿的形成中有重要的作用(生成氟磷灰石),氟在骨骼及牙齿的形成中有重要的作用(生成氟磷灰石),可以防止龋齿的发生可以防止龋齿的发生。3 3、主要缺乏症:龋齿、骨质硫松症、主要缺乏症:龋齿、骨质硫松症 9090积存于骨骼及牙齿中积存于骨骼及牙齿中 2 2
17、、氟的主要功能、氟的主要功能氟可直接刺激氟可直接刺激G G蛋白,从而激活腺苷酸环化酶或磷脂酶蛋白,从而激活腺苷酸环化酶或磷脂酶C C,启动相关信息系统,引起广泛的生物学效应启动相关信息系统,引起广泛的生物学效应 氟是烯醇化酶的高效抑制剂,使酵解被阻断氟是烯醇化酶的高效抑制剂,使酵解被阻断 4 4、氟中毒:牙釉质受损伤而呈现斑纹、氟中毒:牙釉质受损伤而呈现斑纹;使成骨作用失常使成骨作用失常 钼、铬、钴钼、铬、钴钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶及亚硫酸盐氧化酶等的组成成分钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶及亚硫酸盐氧化酶等的组成成分 先天性缺乏此亚硫酸盐氧化酶的婴儿将丧失其脑的功能,表现为去脑样病先天性缺乏此亚
18、硫酸盐氧化酶的婴儿将丧失其脑的功能,表现为去脑样病 铬是葡萄糖耐量因子中的成分之一铬是葡萄糖耐量因子中的成分之一 铬缺乏的主要症状为葡萄糖耐量受损,使胰岛素的效力降低铬缺乏的主要症状为葡萄糖耐量受损,使胰岛素的效力降低 钴是维生素钴是维生素B B1212的组成成分的组成成分 钴缺乏可能与甲状腺功能紊乱有关钴缺乏可能与甲状腺功能紊乱有关 10.2 营养与健康营养与健康l 健康:健康:一个人只有在躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康一个人只有在躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康 四个方面健全,才是健康的人。四个方面健全,才是健康的人。健康是人的基本权利,是人生最宝贵的财富之一;健康是
19、人的基本权利,是人生最宝贵的财富之一;健康是生活质量的基础;健康是生活质量的基础;健康是人类自我觉醒的重要方面;健康是人类自我觉醒的重要方面;健康是生命存在的最佳状态,有着丰富深蕴的内涵。健康是生命存在的最佳状态,有着丰富深蕴的内涵。衡量健康的衡量健康的10条标准条标准 精力充沛,能从容不迫地应付日常生活、学习或工作的压力而不感到过分紧张;精力充沛,能从容不迫地应付日常生活、学习或工作的压力而不感到过分紧张;处事乐观,态度积极,乐于承担责任,严于律己,宽以待人处事乐观,态度积极,乐于承担责任,严于律己,宽以待人;应变能力强,能够较好地适应环境的各种变化;应变能力强,能够较好地适应环境的各种变化
20、;对于一般性感冒和传染病有抵抗能力;对于一般性感冒和传染病有抵抗能力;体重标准,身材匀称,站立时身体各部位协调;体重标准,身材匀称,站立时身体各部位协调;眼睛明亮,反应敏锐,无炎症;眼睛明亮,反应敏锐,无炎症;头发有光泽,无头屑或较少;头发有光泽,无头屑或较少;牙齿清洁,无龋齿、无疼痛,牙龈颜色正常,无出血现象;牙齿清洁,无龋齿、无疼痛,牙龈颜色正常,无出血现象;肌肉、皮肤有弹性,走路感觉轻松;肌肉、皮肤有弹性,走路感觉轻松;善于休息,睡眠良好。善于休息,睡眠良好。p 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;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;p
21、 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;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;p 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。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人体对营养最基本的要求人体人体6种营养素:种营养素:糖类、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐、水糖类、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐、水人体必需三大营养物质:人体必需三大营养物质:糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质多吃糖对人体有益吗?多吃糖对人体有益吗?l 当碳水化合物的摄入量超过了人体正常所需要的量时,它主要是转化当碳水化合物的摄入量超过了人体正常所
22、需要的量时,它主要是转化成成 糖原和脂肪组织储存于体内,这样势必造成肥胖,诱发糖尿病、高糖原和脂肪组织储存于体内,这样势必造成肥胖,诱发糖尿病、高脂血症、脂肪肝等疾病。脂血症、脂肪肝等疾病。l食糖过多不利于伤口愈合;食糖过多还易患龋齿、近视眼等。食糖过多不利于伤口愈合;食糖过多还易患龋齿、近视眼等。脂肪脂肪和和类脂类脂总称为总称为脂类脂类(lipid(lipid),又称,又称,又称,又称脂质脂质脂质脂质。生生 物物 体体 内内 的的 脂脂 类类 脂肪脂肪 甘油三酯(甘油三酯(triglyceridetriglyceride,TGTG)。)。储存能量及氧化供能。储存能量及氧化供能。类脂类脂 固醇
23、及其酯(固醇及其酯(cholesterol ester,cholesterol ester,CECE)、)、磷脂(磷脂(phospholipid,PLphospholipid,PL)及糖脂等。)及糖脂等。细胞的膜结构重要组分。细胞的膜结构重要组分。脂脂类类单纯脂类单纯脂类复合脂类复合脂类衍生脂类衍生脂类脂酸脂酸与与醇醇所组成的所组成的酯类酯类脂脂油油腊腊脂脂酸酸与与醇醇所所生生成成的的酯酯,并并含含有有其其他他非非脂脂性性物物质质,如如糖糖、磷酸及氮碱等。磷酸及氮碱等。磷脂磷脂糖脂糖脂由由单单脂脂和和复复脂脂衍衍生生而而来来或或与与之之关关系系密密切切,具具有有脂脂质质一一般般性质的物质。性质
24、的物质。取代烃取代烃固醇类固醇类萜萜其它脂质其它脂质(simple lipid)(compound lipid)(derived lipid)脂脂肪肪类类脂脂分分 类类含含 量量分分 布布生生 理理 功功 能能脂肪脂肪脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯9595脂肪组织、血脂肪组织、血浆浆1.1.储脂供能储脂供能:1g1g脂肪:脂肪:38 kJ 38 kJ(9kcal9kcal)1g1g葡萄糖:葡萄糖:16.9kJ 16.9kJ(4kcal4kcal)2.2.提供必需脂酸提供必需脂酸3.3.促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收4.4.热垫作用热垫作用5.5.保护垫作用保护垫作用6.6.构成血浆脂蛋白构成血
25、浆脂蛋白类脂类脂类脂类脂糖酯、糖酯、胆胆固醇及其酯、磷脂固醇及其酯、磷脂5 5生物膜、生物膜、神经、神经、血浆血浆1.1.维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能2.2.胆固醇可转变成类固醇激素、胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等3.3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能脂类的分类、含量、分布及生理功能游离脂肪酸(脂酸)的来源游离脂肪酸(脂酸)的来源自身合成自身合成 以以脂肪脂肪形式储存,需要时从形式储存,需要时从脂肪动员脂肪动员产生,产生,多为多为饱和脂酸饱和脂酸和和单不饱和脂酸单不饱和脂酸。食物供给食物供给 包括各种包括各种脂酸脂酸,其
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