在天然的條件下,地球上或多或少地可以找到90多種元素,根據(jù)目前掌握的情況,多數(shù)科學(xué)家比較一致的看法,認(rèn)為生命必需的元素共有28種,包括氫、 硼、碳、氮、氧、氟、鈉、鎂、硅、磷、 硫、氯、鉀、鈣、釩、鉻、錳、鐵、鈷、 鎳、銅、鋅、砷、硒、溴、鉬、錫和碘.

硼是某些綠色植物和藻類生長(zhǎng)的必需元素,而哺乳動(dòng)物并不需要硼,因此,人體必需元素實(shí)際上為27種.在28種生命必需的元素中,按體內(nèi)含量的高低可分為宏量元素和微量元素.

宏量元素指含量占生物體總質(zhì)量0.01%以上的元素.如碳、氫、氧、氮、磷、硫、氯、鉀、鈉、鈣和鎂,這些元素在人體中的含量均在0.03%~62.5%之間,這11種元素共占人體總質(zhì)量的99.97%,是構(gòu)成人體細(xì)胞、組織、器官的主要成份,所以又叫造體元素.

微量元素指占生物體總質(zhì)量0.01%以下的元素.如鐵、硅、鋅、銅、溴、錫、錳等.這些微量元素占人體總質(zhì)量的0.03%左右.這些微量元素在體內(nèi)的含量雖小,但在生命活動(dòng)過(guò)程中的作用是十分重要的.這些微量元素在人體內(nèi)是某些蛋白質(zhì)、酶、激素、維生素的重要組成成分,具有重要的生理功能,可維持機(jī)體的正常生命活動(dòng),如果缺少某些必需微量元素或微量元素不平衡,就會(huì)引起疾病,甚至死亡.而且這些元素不能在體內(nèi)生成,所以人體必須不斷從外界攝入適量的各種必需微量元素,以保證機(jī)體正常的生理活動(dòng).

生物功能

（一）組成生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和核糖核酸的提供基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)單元,也是組成地球上生命的基礎(chǔ).這些元素包括碳、氫、氧、氮、硫、磷.

生命的基本單元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架變化而來(lái)的.先是一節(jié)碳鏈一節(jié)碳鏈地接長(zhǎng),演變成為蛋白質(zhì)和核酸；然后演化出原始的單細(xì)胞,又演化出蟲、魚、鳥、獸、猴子、猩猩、直至人類.這三四十億年的生命交響樂,它的主旋律是碳的化學(xué)演變.可以說(shuō),沒有碳,就沒有生命.碳,是生命世界的棟梁之材.

氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的重要元素,占蛋白質(zhì)分子重量的16％～18％.蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞膜、細(xì)胞核、各種細(xì)胞器的主要成分.動(dòng)植物體內(nèi)的酶也是由蛋白質(zhì)組成.此外,氮也是構(gòu)成核酸、腦磷脂、卵磷脂、葉綠素、植物激素、維生素的重要成分.由于氮在植物生命活動(dòng)中占有極重要的地位,因此人們將氮稱之為生命元素.

氨基酸和一些常見的酶含硫,因此硫是所有細(xì)胞中必不可少的一種元素.

磷素是構(gòu)成各種生命物質(zhì)所必需的成分.人體內(nèi)礦物質(zhì)的百分之二十是磷,它是體內(nèi)含量第二豐富的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素,而磷含量中的百分之八十存在于骨骼和牙齒中,其余的磷廣泛分布于體內(nèi)各細(xì)胞的脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、酶和鹽類中.在細(xì)胞中,磷是基因結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)（DNA、RNA、基因、染色體）并且在自然界的生命活動(dòng)中以ATP和ADP的形式對(duì)生物能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)藏起關(guān)鍵作用.在植物體內(nèi),磷是光合作用、呼吸作用、細(xì)胞功能、基因轉(zhuǎn)移和繁殖過(guò)程所必需的.

（二）鈉、鉀和氯離子的主要功能是調(diào)節(jié)體液的滲透壓,電解質(zhì)的平衡和酸堿平衡,通過(guò)鈉-鉀泵,將鉀離子、葡萄糖和氨基酸輸入細(xì)胞內(nèi)部,維持核糖體的最大活性,以便有效地合成蛋白質(zhì).鉀離子也是穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)酶結(jié)構(gòu)的重要輔因子.同時(shí),鈉離子、鉀離子還參與神經(jīng)信息的傳遞.

（三）鈣和氟是骨骼、牙齒和細(xì)胞壁形成時(shí)的必要結(jié)構(gòu)成分（如磷灰石、碳酸鈣等）,鈣離子還在傳送激素影響、觸發(fā)肌肉收縮和神經(jīng)信號(hào)、誘發(fā)血液凝結(jié)和穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中起著重要的作用.

（四）鎂離子參與體內(nèi)糖代謝及呼吸酶的活性,是糖代謝和呼吸不可缺少的輔因子,與乙酰輔酶A的形成有關(guān),還與脂肪酸的代謝有關(guān).參與蛋白質(zhì)合成時(shí)起催化作用.與鉀離子、鈣離子、鈉離子協(xié)同作用共同維持肌肉神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,維持心肌的正常結(jié)構(gòu)和功能.另一個(gè)有鎂參與的重要生物過(guò)程是光合作用,在此過(guò)程中含鎂的葉綠素捕獲光子,并利用此能量固定二氧化碳而放出氧.

（五）鐵（II,III）的主要功能是作為機(jī)體內(nèi)運(yùn)載氧分子的呼吸色素.例如,哺乳動(dòng)物血液中的血紅蛋白和肌肉組織中的肌紅蛋白的活性部位都由鐵（II）和卟啉組成.其次,含鐵蛋白（如細(xì)胞色素、鐵硫蛋白）是生物氧化還原反應(yīng)中的主要電子載體,它是所有生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)中不可缺少的物質(zhì).

（六）銅（I、II）的主要功能與鐵相似,起著載氧色素（如血藍(lán)蛋白）和電子載體（如銅藍(lán)蛋白）的作用.另外,銅對(duì)調(diào)節(jié)體內(nèi)鐵的吸收、血紅蛋白的合成以及形成皮膚黑色素、影響結(jié)締組織、彈性組織的結(jié)構(gòu)和解毒作用都有關(guān)系.

（七）鋅離子是許多酶的輔基或酶的擊活劑.維持維生素A的正常代謝功能及對(duì)黑暗環(huán)境的適應(yīng)能力,維持正常的味覺功能和食欲,維持機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育特別是對(duì)促進(jìn)兒童的生長(zhǎng)和智力發(fā)育具有重要的作用.

（八）錳（II、III）是水解酶和呼吸酶的輔因子.沒有含錳酶就不可能進(jìn)行專一的代謝過(guò)程,如尿的形成.錳也是植物光合作用過(guò)程中光解水的反應(yīng)中心.此外,錳還與骨骼的形成和維生素C的合成有關(guān)

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