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第26章 生物元素

生物体内存在的化学元素。世界万物都是由元素组成的,生物也不例外。组成生物体的化学元素各不相同,有多有少。按照量的多少可分为大量元素和微量元素。大量元素有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)、镁(Mg)、氯(Cl)等。碳、氢、氧、氮在生物体内占99%以上。许多有机化合物都是由这些元素组成的。如糖类、脂类、蛋白类与核酸类等生物大分子。

其余的化学元素虽然比碳、氢、氧、氮的含量少,但也相当丰富。

这些元素绝大多数都以结合形式存在于有机物质中,构成生物体的各种组织器官(如骨骼、神经、肌肉、结缔组织、心、肝、肺、脾、胃、肾等)。也有一些化合物或元素以离子的形式存在于体液中(如酶、激素、各种因子及HCO-、CO2-3、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-等),执行各种各样的生物功能。

微量元素有铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)、钴(Co)、碘(I)、钼(Mo)、钒(V)、镍(Ni)、铬(Cr)、氟(F)、锡(Sn)、硒(Se)、硅(Si)、硼(B)和砷(As),是生物体营养所必需,但需要量非常少。它们的生物功能在生物体内十分重要。如血红蛋白,肌红蛋白和细胞色素c中的铁,胰岛素中的锌。超氧化物歧化酶(SOD)中的铜和锌。维生素B12中的钴,甲状腺素中的碘,牙齿中的氟等。

生物体除了必需的碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钠等元素外,还需要极少量其他元素,如植物需要硼、砷、锰、铜、钴等元素,人体需要微量铁、氟、硒、锌、铜、钼、钴、铬、锰、碘、镍、锡、硅、矾等元素。人体所必需的14种微量元素,对人体健康起着重要作用,在临床上的应用受到重视。长期缺少这些微量元素就会出现某些元素缺乏症。如食物中(包括饮用水)氟含量过少,易患龋齿病。食物中长期缺碘,易引起地方性甲状腺肿大,俗称大脖子病。锌元素缺乏易得糖尿病,硒缺少也会引起许多疾病的发生,如克山病、不孕症、心脏病、贫血、白内障、糖尿病等。

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