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生命组成的四种基本元素全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：生命是宇宙中最神奇的存在，而生命的组成原理也是人类长期以来研究的课题。
在生物学中，生命的组成被认为是由四种基本元素构成的，它们分别是碳、氢、氮和氧，简称为CHON。
这四种元素是地球上生命形成和演化的基础，也是构成生物体的主要组成部分。
碳是生命的基石。
碳具有特殊的化学性质，能够形成多种共价键，使其能够形成无限种类的有机化合物。
所有生命体都包含碳元素，无论是微生物还是大型动植物，都是由碳元素构成的。
碳元素的存在使得生物体具有了多样性和复杂性，保证了生命体的正常生长发育和代谢。
氢元素是生命不可或缺的元素。
氢元素的特点是能够与其他元素形成氢键，使得生物体的分子能够在水中进行相互作用。
水是生命体内最重要的溶剂，包裹着所有细胞和细胞器，参与了细胞中的大部分化学反应。
氢元素也参与了生物体的能量代谢过程，是构成葡萄糖、脂肪等有机物的基础。
氮元素是蛋白质、核酸和其他生命体重要有机物的主要组成部分。
氮元素具有能够形成氢键和茂金属氢键的性质，这使得氮元素在生物体中扮演重要的角色。
蛋白质是构成生物体内酶、抗体、肌肉等的重要有机化合物，而核酸是构成生物体基因和遗传信息的主要组成部分，氮元素的存在保证了生物体正常的生长与分化。
氧元素是维持生命活动正常进行的重要元素。
氧气是生物体呼吸的重要气体，参与了生物体的呼吸、氧化代谢和细胞内能量的释放。
氧元素还参与了生物体内肌肉收缩、神经传导和其他重要生命活动。
没有氧元素，生物体无法进行正常的代谢和功能，因此氧气可以说是生命的支撑。
生命的四种基本元素——碳、氢、氮和氧，构成了地球上所有生命体的基础，保证了生物体正常的生长发育和功能活动。
这四种元素相互结合，相互作用，构成了一个复杂而神奇的生态系统，使得地球上的生命得以延续和繁荣。
生命的奥秘是无穷无尽的，也正是这四种基本元素让我们不断地探寻和感受生命的奇迹。
愿我们能够珍惜这来之不易的生命，保护和尊重地球上的每一个生灵。
微生物六大营养要素及功能
微生物的六大营养要素及功能如下：
1. 碳源：能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。
2. 氮源：能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。
少数能提供能源，只有少数自养微生物如硝化细菌能利用铵盐、硝酸盐产生能量。
3. 能源：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
4. 生长因子：是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。
其作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢，补充微生物所需的氨基酸，利用嘌呤、嘧啶来合成核苷酸，再合成核酸。
5. 无机盐：可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素，作为酶活性中心的组成部分，维持生物大分子和细胞结构的稳定性，调节并维持细胞的渗透压平衡，控制细胞的氧化还原电位。
6. 水：是一切生命活动的必须条件，是微生物生长必不可少的物质。
这些营养要素是微生物生长和繁殖所必需的，对于维持微生物的生命活动具有重要作用。
生命的4大要素生命的四大要素是碳、氢、氧和氮。
这些元素是构成有机物的基本组成成分，在生物体内起着非常重要的作用。
首先，碳是有机物的主要组成元素。
碳原子能够形成四个共价键，这使得碳原子能够与其他原子形成多种多样的化学键，并且能够形成衍生物。
这使得碳能够形成复杂的有机分子，成为生命的基础。
几乎所有的有机化合物都含有碳，并且碳原子能够构成链状、环状和支状的结构，从而形成不同的有机分子。
其次，氢是生命中最丰富的元素之一。
氢原子是最轻的元素，只有一个质子和一个电子，因此具有非常高的电子亲和力。
氢原子能够与其他原子形成共价键，与碳和氧原子形成碳氢键和氧氢键，从而构成生物体内许多重要的有机物，如脂肪酸和葡萄糖。
其次，氧是生命中必不可少的元素。
氧原子具有八个电子，它能够共享两个电子和其他原子形成双键或共享一个电子形成单键。
氧原子能够与碳原子形成碳氧键，与氢原子形成氧氢键，以及与其他原子形成氧键。
这些化学键使氧在生物体内起到能量转换和呼吸作用等重要的功能。
最后，氮是构成生物体内蛋白质和核酸的重要元素。
氮原子具有五个电子，它能够与其他原子形成三个共价键。
氮原子能够与碳原子形成碳氮键，与氢原子形成氮氢键，以及与其他氮原子形成氮键。
这些化学键使氮在生物体内起到构建和维持蛋白质结构的关键作用。
这四个元素是构成生命的基础，它们在生物体内相互交互作用，形成复杂的有机化合物和生物分子，从而维持生命活动的正常进行。
除了这四个元素外，生命还需要其他元素如钙、磷、钾、钠、镁等来维持细胞内的正常功能。
这些元素通过参与酶催化反应、维持细胞膜的稳定性和维持细胞内的离子平衡等方式，对生物体的生存和发展起到至关重要的作用。
总之，生命的四大要素碳、氢、氧和氮在生物体内通过形成复杂的有机化合物和生物分子，相互交互作用，维持生命的正常运行。
除此之外，其他元素如钙、磷、钾、钠和镁等也对生物体的生存和发展起到重要的作用。
通过深入研究这些要素和其他元素的相互关系，可以更好地理解生命的本质和生物体的运行机制。
微生物的五大营养要素及其生理功能微生物是一类极为微小的生物体，包括细菌、真菌和病毒等。
它们以各种不同的方式获取营养，以维持其正常的生物学功能。
微生物的五大营养要素是碳、氮、磷、硫和微量元素。
下面将逐个介绍这些营养要素及其生理功能。
1.碳（C）：碳是微生物体内最重要的元素之一，它是构成有机物的基础。
微生物利用碳来合成细胞组成部分，如蛋白质、核酸、脂质和多糖。
碳还用于能量代谢过程中的有机物氧化，从而获取生命活动所需的能量。
微生物可以从有机和无机源中获取碳。
典型的有机源包括葡萄糖、果糖和乳糖等，而无机源主要是二氧化碳。
2.氮（N）：氮是微生物体内蛋白质和核酸的重要组成元素。
微生物通过氮的转化过程将氨、硝酸盐或有机氮转化为氨基酸，然后合成蛋白质。
微生物还能从一些无机氮化合物中获取能量，如硝酸盐的还原过程能产生反应所需的能量。
3.磷（P）：磷在微生物体内存在于DNA、RNA、ATP（三磷酸腺苷）和磷脂等有机物中。
微生物利用磷合成核酸和能量储存分子ATP，在细胞代谢和生长中起着重要作用。
磷还是微生物体内多元酸和磷脂酰胆碱等重要分子的组成元素。
4.硫（S）：硫在微生物体内存在于蛋白质和核酸的硫氨基酸（如蛋氨酸和半胱氨酸）中。
硫原子具有特定的化学性质，在蛋白质的折叠和稳定性中起着重要作用。
硫还参与微生物体内的代谢反应，如硫酸盐的还原和硫酸胺基酸的反应。
5.微量元素：微生物还需要一些微量元素来完成其生物学功能。
常见的微量元素包括铁（Fe）、锰（Mn）、镁（Mg）、锌（Zn）、铜（Cu）、钴（Co）和钼（Mo）等。
这些微量元素在微生物体内作为辅酶或酶的一部分，参与细胞的代谢过程。
总体而言，微生物的五大营养要素对其生物学功能起着至关重要的作用。
这些要素不仅是构成微生物体结构的基本组成成分，还是微生物体内许多重要化学反应的催化剂。
通过碳、氮、磷、硫和微量元素的摄取和转化，微生物能够完成其代谢过程、细胞增殖、免疫反应和生物修复等生理功能。
生物素元素-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容应包括对生物素元素的简要介绍以及该元素在生物体中的重要性。
以下是一个示例：1.1 概述生物素（biotin），又称为维生素H或者维生素B7，是一种水溶性维生素。
它是一种强效的辅酶，在许多生命过程中起着重要作用。
生物素元素具有一些独特的特性，包括化学稳定性高、热稳定性好以及光稳定性佳。
生物素元素在许多生物体的新陈代谢中扮演着重要的角色。
它作为辅酶参与脂肪和碳水化合物的代谢过程，将它们转化为能量。
此外，生物素还参与蛋白质的合成和细胞分裂过程中的基因表达调节。
它对于身体的健康和正常生长发育至关重要。
事实上，生物素元素是一种必需营养素，人体无法自行合成，需要从食物中获取。
富含生物素元素的食物主要包括动物性食品如肉类、鱼类和奶类，以及一些富含蛋白质的植物性食物如豆类、谷物和坚果。
对于那些饮食单一或有特殊需求的人，摄入适量的生物素元素尤为重要。
除了作为食物中的营养物质，生物素元素也被广泛应用于医药和美容领域。
它被用于制备药物、保健品以及化妆品等产品。
其卓越的药代动力学特性和与细胞表面受体的亲和性使其成为一种理想的药物载体。
此外，生物素元素还被应用于生物学研究、DNA测序和分析等领域。
综上所述，生物素元素在生物体中具有重要地位和作用。
本文将探讨生物素元素的定义和特性，以及它在生物体中的重要作用。
同时，我们还将讨论生物素元素的意义和应用前景，并对未来的研究进行展望。
通过深入了解生物素元素，我们可以更好地认识它对生命过程的影响，并探索其在医药和其他领域的潜在用途。
1.2文章结构文章结构的设计是为了让读者能够清晰地了解文章的内容安排和逻辑结构。
在本文中，文章结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在引导读者进入主题，并介绍生物素元素的基本概念和重要性。
通过对生物素元素的定义和特性进行介绍，读者可以对其有一个初步的了解。
同样，本部分还会说明本文的结构和目的，以帮助读者更好地理解文章的整体框架。
生物元素的种类和作用生物元素是组成生物体的化学元素，包括17种元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、镁、钠、钾、铁、锌、铜、锰、氯、碘、硒等。
这些元素能够构成蛋白质、核酸、糖类、脂类等生物大分子，并参与生物体内的物质代谢和能量转化。
这里我们重点介绍碳、氢、氧、氮、磷、钙、铁、硒这八种元素的作用。
1. 碳：碳是生命体分子中最基本的元素，可以构成各种生物大分子，如碳水化合物、脂类、核酸、蛋白质等。
其中，葡萄糖是生物体内最主要的糖类，糖类可以通过糖酵解和有氧呼吸参与能量代谢，提供能量供生物体使用。
2. 氢：氢是生物体内主要的原子，参与构成水分子等许多重要的化合物。
同时，氢离子也是酸碱平衡的重要组成部分。
3. 氧：氧是生命体内氧化还原反应的最主要的氧化剂。
在静息和运动状态下，氧和葡萄糖经过有氧呼吸生成二氧化碳和水，同时释放出大量能量。
4. 氮：氮是构成蛋白质、核酸等生物大分子的重要元素之一。
氮延迟了饥饿感，帮助人体控制糖的原材料。
5. 磷：磷在生物体内参与构成核酸、脂类、蛋白质等生物大分子的分子结构，同时也是ATP分子的一部分，参与能量代谢。
新陈代谢过程需要磷的参与，例如代谢骨骼和细胞膜，然而它没有固定的负载物质。
6. 钙：钙是构成骨骼和牙齿的重要元素，同时也参与正常的神经和肌肉的生理活动。
钙离子在许多生理过程中扮演着重要的角色，例如血液凝固、细胞信号传导等。
7. 铁：铁是血红蛋白、肌红蛋白等呼吸色素的主要成分，参与输送人体中的氧气。
铁也是许多酶系统中的重要组成部分，参与能量代谢和免疫系统的维持等生理活动。
8. 硒：硒是一种抗氧化剂，能够清除自由基对细胞的伤害。
硒对生殖系统、免疫系统和甲状腺功能调节都有重要作用。
总之，这些生物元素在生命过程中发挥着不同的作用，是生物体正常的生理代谢和生命活动的重要组成部分。
组成生命体的四种主要大量元素组成生物体的化学元素常见的主要有20多种，C、H、O、N四种元素占组成元素总量的90%左右。
扩展资料（一）组成生物体的化学元素1、生物体内的常见元素。
组成生物体的化学元素常见的主要有20多种，各种元素在生物体内的含量差别很大，有些元素含量很多，如C、H、O、N等，有些元素含量很少。
比较不同生物体内的元素，发现元素的组成大致相同，但各种元素的含量相差很大。
由上述图表可知，组成生物体的元素有以下规律：（1）组成生物体的基本元素是C。
（2）C、H、O、N四种元素占组成元素总量的90%左右。
（3）组成生物体的化学元素大体相同。
（4）在不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。
2、组成细胞的元素及其相对含量。
3、大量元素和微量元素。
大量元素是指含占生物体总重量的万分之一以上的元素。
如：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素是指生物生活所必需的，但是需求量却很少的一些元素。
如：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
微量元素在生物体内含量虽然很少，但对维持正常的生命活动是不可缺少的。
（二）组成生物体的化学元素的重要作用1、C是最基本的元素，C、H、O、N、P、S 6种元素组成原生质的主要元素，约占97%。
蛋白质主要是由C、H、O、N、S等元素组成，核酸是由C、H、O、N、P等元素组成。
2、由生物体内的元素组成的各种化合物是生物体进行生命活动的基础，如蛋白质、核酸、糖类、脂肪等。
3、化学元素能够影响生物体的生命活动。
如B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺B植物会出现“花而不实”的现象。
（三）生物界与非生物界的统一性和差异性1、生物界与非生物界具有统一性。
组成生物的化学元素，在无机自然界均可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的。
2、生物界与非生物界的差异性。
组成生物体的化学元素，在生物内和在无机自然界中的含量相差很大，如C、H、N 3种元素在组成人体的干物质重量中，质量分数约占73%，而这3种元素在组成岩石圈的化学成分中，质量分数还不到1%。
化学元素在生物体中的作用化学元素在生物体中发挥着重要的作用，是构成生物体的基本组成部分。
通过化学元素的相互作用，生物体得以正常生长、发育和维持生命活动的正常运行。
本文将从主要元素氢、碳、氧、氮、磷和钾的角度，探讨它们在生物体中的作用。
一、氢元素氢元素是生物体中最常见的元素之一，它广泛存在于有机物中。
氢元素与氧元素结合形成水，水是构成生物体细胞的主要组成部分，具有维持细胞结构稳定、媒介物质运输、参与代谢等重要作用。
此外，氢元素还参与细胞呼吸过程产生的能量转化。
二、碳元素碳元素是生物体中的基本构架元素，绝大多数有机物都含有碳。
碳元素通过与其他元素的化学键结合，形成复杂的有机分子，构成生物体的主要结构和功能单位。
无论是蛋白质、核酸、脂类还是多糖，它们都是由碳元素连接而成的。
碳元素还参与细胞呼吸过程中的能量转化。
三、氧元素氧元素是生物体中最丰富的元素之一，它普遍存在于有机物中，与碳元素结合形成氧化物。
氧元素通过与其他元素的结合，满足生物体对能量的需求，参与细胞呼吸、代谢过程中的氧化反应。
同时，氧元素还参与水的形成，维持生物体细胞内外的水平衡。
四、氮元素氮元素是构成生物体的重要元素之一，广泛存在于蛋白质、核酸等有机化合物中。
氮元素参与构建生物体的结构和功能，是蛋白质和核酸的主要组成部分。
同时，氮元素还参与氮循环，促进土壤中的有机物分解和植物的生长。
生物体中的氨基酸和尿素等化合物都含有氮元素，是维持生物体生长和发育的必需物质。
五、磷元素磷元素是构成生物体的主要无机元素之一，广泛存在于细胞的核酸、ATP（三磷酸腺苷）等重要分子中。
磷元素参与构建生物体的遗传物质，维持细胞的能量代谢和酸碱平衡，并在DNA、RNA等核酸分子的合成中发挥重要作用。
六、钾元素钾元素是生物体中的一种重要离子元素，具有维持细胞内外部渗透压平衡，调节细胞内外液体和电解质平衡等作用。
钾元素参与神经传导、细胞分裂和新陈代谢过程，对维持细胞的正常功能至关重要。
生命中的化学元素地球科学与工程学院杨锦瑾 131150028摘要从化学的角度来看，生命就可以说是一系列化学反应的过程和传递化学信息的过程，这也就是化学进化的过程。
化学贯穿了整个生命过程，生物体内无时不刻不在进行着复杂的化学反应。
化学元素是同种原子（即有相同质子数的原子）的总称。
原子通过化学键结合形成自然界的各种物质，从这个意义上看，化学元素是组成物质世界的基本要素，是生物体的基础。
所以要真正地了解生命，就必须首先从了解生命中的化学元素及其变化开始。
本文主要介绍化学元素在生物体中的存在形态和在生命过程中所起的作用，研究化学元素与生命的密切联系。
从而指导人们摄取合理的食物组成，以维持生命的有机平衡和健康。
关键词：化学元素化学反应生命目录：一．生命元素的形成： (2)1-1 碳——与生命最为密切的元素 (2)1-2 氢——生物体中原子数目最多的元素 (2)1-3 氧——维持生命过程不可缺少的元素 (3)1-4 氮——硝石的组成者 (3)1-5 钙——人体含量最多的金属元素 (4)1-6 磷——第一个从有机体中取得的金属元素 (4)1-7 钾——柔软的金属元素 (5)1-8 钠——人体中一种重要无机元素 (5)1-9 氯 (5)1-10 镁 (6)2-1 Fe (6)2-2 Cu (7)2-3 Zn (7)2-4 I——人类发现的第二个生命科学必需微量元素 (8)二．结语: (8)三．参考文献： (8)一．生命元素的形成：生命中的化学元素是指在活动有机体中，维持其正常的生物功能所不可缺少的那些化学元素。
人体中约有60多种元素，这里主要介绍部分宏量元素和微量元素：第一类：宏量元素碳、氢、氧、氮、钙、磷、钾、钠、氯、镁第二类：微量元素Fe Cu Zn I1.宏量元素1-1 碳——与生命最为密切的元素原子序数 6如果检测一下组成植物和动物的分子，我们会发现，几乎所有分子都含有碳。
没有它，就没有我们身边的这些形形色色的植物和动物。
元素与生命了解元素在生物学中的重要性元素在生物学中发挥着至关重要的作用。
无论是构成生物体的基本组成部分，还是参与生物体内的各种生化反应，元素都扮演着不可或缺的角色。
本文将探讨元素在生物学中的重要性，并阐述不同元素在生命中的功能和作用。
一、碳：生命的基石碳是构成生物体有机物的基础元素。
在生命起源的过程中，碳起到了至关重要的作用。
它能形成多种化学键，以及各种化学结构，从而使得生命体能产生丰富的多样性。
此外，碳还是能量转化的关键，通过其参与的光合作用和呼吸作用，生物体能够进行能量的合成和释放。
二、氧：呼吸与氧化氧是使生命得以存在的关键元素。
呼吸作为生物体获取能量的过程，需要氧气的存在。
在呼吸作用中，有机物与氧气发生氧化反应，产生二氧化碳和水，同时释放出大量的能量。
氧气也是维持细胞呼吸和氧化代谢的必需品。
三、氢：溶剂与反应物氢是构成生物分子的重要元素之一。
除了构成有机物，氢还广泛存在于生物体内的水分子中。
水是生命中必不可少的溶剂，大部分生物体内的化学反应都发生在水中。
此外，氢还参与了多种生化反应，如合成ATP（腺苷三磷酸）等。
四、氮：构建蛋白质的元素氮是蛋白质的组成元素之一。
蛋白质是生物体中最重要的有机物之一，具有结构、功能和调节等多种生命活动。
氮原子以氨基（NH2）的形式存在于蛋白质分子中，通过氨基的连接和排列，形成不同结构和功能的蛋白质。
五、磷：能量转化的媒介磷是构成ATP和核酸的关键元素。
ATP是细胞中能量的主要储存和传递分子，在能量有限的情况下，通过释放或合成ATP，细胞能够调节能量的供应。
磷还是核酸DNA和RNA的组成部分，这些分子储存了生物遗传信息，参与了生物体的遗传和表达。
六、钙：细胞信号传导与结构支持钙是维持生物体正常功能的重要元素之一。
钙离子在细胞内扮演着信号传导的重要角色，参与调节细胞的许多生物过程，如肌肉收缩、神经传导等。
此外，钙还是构成骨骼和牙齿的主要成分，赋予其结构和支持。
以上只列举了生物学中一些常见元素的重要性，当然还有许多其他元素在生命中也发挥着关键的作用。
第17卷第1期渝州大学学报(自然科学版)2000年3月V ol.17N o.1 JOURNA L OF Y UZH OU UNI VERSITY(Nat.Scien.Edit.) Mar.2000 文章编号:1006-3293(2000)01-0090-04生命元素及其在生物体内的作用Ξ胥江河(渝州大学教务处,重庆400033)摘 要 介绍了生命元素的生物功能,指出了微量元素过低或过高都会引起疾病,讨论了微量元素缺少或过量的原因及采取的相应措施。
关键词 生命元素;生物功能;宏量元素;微量元素中图分类号:O61 文献标识码:E生物赖于生存的化学元素称为生命元素。
1 宏量元素的生物功能生物体内存在的12中宏量元素都是必需元素,其中H、C、N、O、P、S有机元素约占人体总重量的99%;K、Na、Mg、Ca共占1%,而所有微量元素的总含量<0.1%。
1.1 K+、N a+K+和Na+间的主要差别是它们的离子半径和水合能差异很大,这对于生物体系而言是本质的。
因此K+、Na+离子在细胞内外的浓度分布很不平衡,在细胞内部,主要集中着K+ (0.1051m ol.L-1),Na+离子浓度很低(0.01m ol.L-1);在细胞外部,主要分布着Na+(0.1431 m ol.L-1),K+离子浓度很低(0.005m ol.L-1)。
Na+是体液中浓度最大和交换很快的阳离子。
例如血浆中的Na+离子浓度可高达0.143m ol.L-1,它的主要功能是调节渗透压,保持细胞中的最适水位。
K+离子的电荷密度低,因而它具有扩散通过输水溶液的能力。
1.2 C a2+Ca2+离子在细胞内的浓度(10-5m ol.L-1)比在细胞外的浓度(10-3m ol.L-1)小得多。
钙是构成植物细胞壁和动物骨骼(主要成份是羟基磷灰石)的重要成份。
人体内99%的钙存在于骨骼和牙齿中,钙在维持心脏正常收缩、神经肌肉兴奋性,凝血和保持细胞膜完整性等方面起着重要作用。
钙最重要的生物功能是信使作用;细胞内的信号传递依靠细胞内外Ca2+的浓度差。
1.3 Mg2+Mg2+是一种内部结构的稳定剂和细胞内酶的辅因子,细胞内的核苷酸以其Mg2+配合物形式存在。
因为Mg2+倾向于与磷酸根结合,所以Mg2+对于DNA复制和蛋白质生物合成都是必不可少的。
钙和镁许虽同属碱土金属,又均为宏量元素,但在生物学中仍有较大差Ξ收稿日期:1999-06-02;修订日期:1999-07-01作者简介:胥江河(1963-),男,重庆长寿人,讲师,无机化学。
异。
如在血浆和其它体液中,Ca 2+离子浓度高,Mg 2+离子浓度低,而在细胞内则相反。
Mg 2+在光合作用中起着非常重要的作用。
太阳能通过光合作用转化为生物能,并得以贮存起来。
大气中的氧气便是光合作用的副产品。
光合作用中涉及到许多色素,叶绿素a 是其中最重要的一种,它是镁的配合物,它吸收可见光区的红光,为光合作用提供能量。
2 必需微量元素的生物功能生物体内的微量元素可分为必需和非必需的两类。
微量元素虽微,但没有它们,人们也就不能健康地继续生存。
因为有些微量元素是酶的组成成分,它们能使酶更好地发挥催化作用,使体内生化反应显著加速,甚至缩短几万至几十万倍;使那些本来在自然条件下需要极高温度才能进行的生化反应,能在体温的条件下顺利进行。
有些微量元素是调节人体重要生理功能的激素或维生素的组成成份,没有这些微量元素,激素或维生素就起不了作用。
随着科学技术的发展和检测手段的进步,必需微量元素的发现是逐年增加的。
现在认为人体必需微量元素有下列14种:钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钼、锡、砷、硒、氟和碘。
其中有10种是金属元素,而且绝大多数是过渡金属元素。
过渡金属元素的离子半径小,有空的d 轨道,故有强的配位能力,能和氨基酸、蛋白质或其它生物配体形成生物配位化合物,并且因配体不同和配位环境差异,配位数可以不同,有可变的空间几何构型,这些都是微量金属元素能在生命化学中扮演重要角色的理由。
各种必需元素在人体内都有一定的浓度范围,过量或缺乏都对机体有害。
体内对微量元素的平衡机制能调控其浓度,在摄入量不足时,机体可以动用体内贮存元素,在摄入量偏高时,机体可排泄多余元素。
但摄入量过多,并超出机体排泄能力,这些元素会在体内积累而致病。
3 微量元素的生物功能3.1 Z n锌是构成多种蛋白质分子的必需元素。
人体内含锌量为1.4～2.4g ,在各类金属酶中,对锌酶的研究最为详尽。
早在1934年就发现,锌对哺乳动物的正常成长和发育是必不可少的。
已发现的锌酶有数百种,它们参与糖类、脂类、蛋白质和核酸的合成与降解等代谢过程。
近来还发现锌酶可以控制生物遗传物质的复制、转录与翻译。
微量元素锌虽然是生命过程中不可缺少的元素,如缺锌时可引起人体免疫缺陷,但锌过量也易成慢性锌中毒,主要表现为顽固性贫血,食欲不振,血红蛋白含量降低,血清铁及体内铁贮存减少。
3.2 Fe人体中,Fe 是最丰富的金属,一般人含铁4.2～6.1g ,各种各样的代谢活性分子中都含有铁。
在哺乳动物中,70%的Fe 是以卟啉配合物的形式存在的。
如血红蛋白、肌红蛋白等。
把氧气从肺部输送到组织中去靠血红蛋白和肌红蛋白的共同作用。
血红蛋白负责把O 2从空气中提取出来,并从肺部输送到肌肉组织,转交给肌红蛋白。
微量元素铁虽然是人体很重要的元素,但只要不偏食,成人一般不会缺铁,并且体内积聚过多,将会适得其反,微量元素铁过剩将表现为:血色素沉着,肝脾肿大,肝硬化,性机能下降,免疫功能低下。
19第1期 胥江河:生命元素及其在生物体内的作用3.3 Cu铜化合物有毒,但微量铜是必需元素。
铜在人体内的主要作用是进行氧化还原反应,在生物系统中起着独特的催化剂,参与造血过程和及铁的代谢,参与一些酶的合成和黑色素合成。
对于脊椎动物在铁的代谢和氧的输送中,铜是必需的,如食物中的Fe 绝大多数呈Fe (Ⅲ)状态。
人体摄取的Fe (Ⅲ)在胃和肠中被还原为Fe (Ⅱ),并被吸收。
吸收的Fe (Ⅱ)又重新转化为Fe (Ⅲ)。
高锌低铜的饮食干扰了胆固醇的正常代谢,易诱发冠心病,故m (Zn )/m (Cu )(质量比)增大可能是冠心病发病的原因,缺铜时常导致血胆固醇升高,血动脉弹性降低,产生高血压。
缺铜时应当注意适当减少食物镉、锌、钼、镍、硫酸根及植物蛋白的含量,增加食用含铜量高的食品,如动物肝脏。
3.4 Co钴对铁的代谢,血红蛋白的合成和红细胞的发育成熟等有重要作用。
钴的主要功用是作为维生素B 的必需组分。
每立方米血液中只含有2×10-4ug 的维生素B 12。
1948年人们首次从肝脏中提取出了维生素B 12,维生素B 12完全依赖于食物,B 12以及它的衍生物都是钴的配合物,维生素B 12可以治疗恶性贫血症。
它们参与DNA 和血红蛋白的合成、氨基酸的代谢等生化反应,在C o (Ⅱ)和C o (Ⅲ)配合物之间起电子传递作用。
3.5 Mo钼以M oO 2-4的形式存在于生命体系中,钼是人体多种酶的重要成分,对细胞内电子的传递、氧化代谢有作用。
含钼酶也很多,早在20世纪30年代就已经知道生物固氮(氮还原为氨)必需有钼元素存在,它就是含钼固氮酶,固氮酶存在于许多植物(如豌豆、大豆等豆科植物)的根瘤菌中,这些植物可以直接利用这些细菌生产的氮化合物,不必另施氮肥。
3.6 CrCr 3+是胰岛素参与作用的糖代谢和脂肪代谢过程所必需的元素,也是正常胆固醇代谢的必需元素。
精制食物造成铬的损失,缺铬后血脂和胆固醇含量增加,糖耐受量受损,严重时出现糖尿病和动脉硬化。
若补Cr 3+,病情可以改善。
但必需指出,六价铬如CrO 2-4是有毒有害的致癌物。
3.7 Mn锰是丙酮酸羟化酶、超氧化物歧化酶(SOD)、精氨酸酶等的组成成分,对动物的生长、发育、繁殖和内分泌有影响。
锰在人体中具有促进细胞内脂肪的氧化作用,减少肝脏内脂肪的含量,促进胆固醇的合成。
在土壤中含锰量高的地区癌症发病率低,成人缺锰时,常出现食欲不振,体重下降,性机能障碍,人体内锰过量,会影响体内氧化还原和水解过程,主要作用于神经系统。
3.8 Se硒是人体红细胞谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分。
现已发现许多疾病与自由基对肌体的损伤有关。
已知缺硒地区的克山病、大骨节病和某些癌症都和脂质过氧化有关。
目前对非金属元素的研究较少,因为它们不像金属元素那样易于作为中心离子去和生物配体发生作用,且对它们的分析工作也困难些,所以对它们的了解较少。
但是注意到我国患有各种地方病的病人约六千万,这些疾病常和缺乏非金属元素有关。
如流行的氟中毒是饮水或食物中高氟所引起的,甲状腺肿是缺碘的缘故。
29 渝州大学学报 (自然科学版) 第17卷4 微量元素过低或过高的原因3.1 微量元素缺少的原因微量元素短缺既有天然因素,也有人为原因。
天然因素是指因为水文地质的关系,某些地方短缺某些矿物质,造成必需的微量元素缺乏,引起地方病。
例如我国东北黑龙江省克山县的水土中严重缺硒,引起克山病。
人为因素引起的微量元素短缺首先由人类自己造成的,例如波兰西北部的农民曾大量使用N 、P 、K 化学肥料,结果造成土壤和水土中Mg 的含量几乎为零。
因为土壤中缺乏镁时会促进黄曲霉素繁殖生长,从而导致该地区白血病(即血癌)发病率高。
其次,在现代文明社会里,人们爱挑吃“精细”食物、模拟食物或人造果汁等一类纯粹食物,结果丢失了某些微量元素,引起所谓“文明病”。
再次,某些疾病能扰乱肾脏贮存微量元素的机制,增加微量元素的流失慢性腹泻和肠道吸收不良等病,会增加体内对微量元素的需要量。
治疗由于缺乏微量元素而引起的疾病的方法就是引入该元素,最方便的办法是口服含有该元素的药物。
如治疗甲状腺肿,就是在NaCl 中加入碘化物,波兰西部农民不再食用海盐(MgCl 含量<0.03%)而食用岩盐(含1%MgCl );澳大利亚牧民让羊吞食一个钴扣子,让它长期在胃中漫漫起作用,以补充钴的不足;服用含硒营养添加剂,可以补充人体对硒的需求。
由于某些元素,目前不但没有人工制剂,而且服用过量易造成中毒,势必适得其反,因此调剂膳食补充微量元素即简单又有效。
祖国医学《内经》中就已提出,“五谷为羊,五果为助,五畜为益,五菜为充,气味而服之,以补精气。
”因此提倡混合食,要求每天食物应包括蛋白质、脂肪、维生素、碳水化合物、无机盐、水和纤维素七大营养要素以及全面适量的微量元素,同时要求食品宜粗不宜细。
3.2 微量元素过量—环境干扰工业发达国家对水、气、土、植物造成的污染很严重。
人、牲畜通过呼吸、饮食,使这些必需微量元素及有害元素在人体内逐渐积累起来,以致超过正常人的含量,引起疾病,治疗由过量微量元素所引起的疾病的方法就是排除法,其中最常用的措施就是注入螯合剂,使后者与过量元素形成稳定的配合物,排出体外。
