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2020年12月28日发(作者：孕期如何防辐射)




人体必需微量元素对人体的作用





系 部
专 业
班 级
学生姓名
学 号
指导教师

2011年 12 月 29 日

生物制药工程系
生物制药技术
240班
周阳
2009224050
程强
山西生物应用职业技术学院－生物制药工程系－人体必需微量元素对人体的作用

目 录

1、微量元素的概念 ............................. ............................. 1
1.1概念 ........ .................................................. ....... 1
1.2微量元素在人体中的主要功能是： ..................................... ..1
2、微量元素具体介绍 ................................... ....................... 1
1.碘 ................ .................................................. ... 2
2.铁 .................................... ................................. 2
3.氟 ...... .................................................. ............. 2
4.钼 .......................... ........................................... 3
5.钒 .......................................... ........................... 3
6.锌 ............ .................................................. ....... 3
7.铜 ................................ ..................................... 4
8.硒 .. .................................................. ................. 4
9铬. ...................... .............................................. 5
10.钴 ......................................... ........................... 5
11.锰 ........... .................................................. ....... 5
3、总结 ............................... ..................................... 5

人体必需微量元素对人体的作用
周阳
摘 要：
古往今来，探索生命之谜 ，保护人体健康、延年益寿已成为人类梦寐
以求的美好愿望。目前已发现许多元素在人体内含量不足人体 体重的万分之
一，总量之和还不足人体体重的千分之一，故取名为微量元素。微量元素是
人体中 酶、激素、维生素等活性物质的核心成份，对人体的正常代谢和健康
起着重要作用。现代医学证明，人体 所含微量元素的多少与癌症、心血管疾
病及人类的寿命有着密切的关系。本文旨在探索微量元素与人体健 康之间的
关系。

关键词：
微量元素 健康 人体
1、微量元素的概念
1.1概念
所谓微量元素是针对大量元素而言的。人体内的大 量元素又称为主要元素，共有11
种，按需要量多少的顺序排列为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、 钠、氯、镁。其中
氧、碳、氢、氮占人体质量的95%，其余约4%，而微量元素约占1%。在生命必需 的元素
中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为常量元素，低于此值的
元素 ，称为微量元素。人体若缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少
发生，一般的饮食含 有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生
命过程中的作用不可低估。没有这些 必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激
素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍， 人类生命过程就难以继续进行。从上
表中可以看出微量元素在人体中含量很低，但又不可或缺。这些微量 元素必须在每天的饮
食中具有一定的量。

1.2微量元素在人体中的主要功能是：

a、运载常量元素，把大量元素带到各组织中去。
b、充当生物体内各种酶的活性中心，促 进新陈代谢。酶在生物体内是许多化学
反应必不可少的催化剂，而许多微量元素却是酶的组成部分或激活 剂。例如锌
与200多种酶的活性或结构有关。
c、参与体内各种激素的作用。如锌可以促进性激素的功能，铬可促进胰岛的作
用等。
2、微量元素具体介绍
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目前，对于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一简要介绍。
1.碘
碘在食物中主要以无机碘化物形式存在，其他形态的无机碘首先被吸收，
然后被还原成碘化物。消化器官 中的碘迅速地几乎完全被吸收。碘在人体内的
含量约为25mg，其中一半分布在甲状腺内。甲状腺的作 用是合成、分泌出一种
甲状腺激素，它是促进人体生长发育和新陈代谢的重要激素，特别是对脑细胞的发育起决定作用。因此碘有“智力元素”之誉称。缺碘对人体会造成巨大损害，
特别是对儿童、婴 儿和孕妇。如果婴幼儿时期严重缺碘，其骨骼生长和大脑的
发育将会受到严重影响，患呆小症，表现为身 材矮小、行动迟缓、食欲不振、
智力低下。另外，近年来医学研究表明，人体缺碘还能诱发乳腺癌、卵巢 癌、
子宫癌及甲状腺癌等。防治碘缺乏症最方便又经济的方法是食盐加碘，同时可
经常食用含碘 丰富的海产品如海虾、带鱼、海带、紫菜等。
2.铁
铁在周期表中属d区第Ⅷ族过渡金 属，最常见的氧化态是Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）。
Fe（Ⅲ）的电子构型是3d
5
,顺 磁性；Fe（Ⅱ）的电子构型是3d
6
，其高自旋态有
顺磁性，低自旋态是逆磁性的。 Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）都是较强的路易斯酸，易形
成立体构型为八面体的配合物。
一般成年 人体内含铁约3~5g，相当于一枚小铁钉的重量，主要存在血液当
中。这些铁主要是以络离子的形式存 在，可与血红素、蛋白质等形成血红蛋白
和肌红蛋白，起到运输和贮存氧的作用。当人体缺铁时会影响血 红蛋白和肌红
蛋白的形成，从而使血液中的红细胞数量或血红蛋白含量降低，影响载氧量，
引起 整个肌体的生理紊乱，这就是贫血。据世界卫生组织调查，缺铁性贫血是
世界通病，婴幼儿贫血的根源在 于缺铁。许多儿童呈“豆芽菜”体型，缺铁也是
一个重要原因。防止人体缺铁最方便的方法是通过饮食调 节，多食用含铁质较
多的动物肝脏和其它内脏，其次是瘦肉、蛋黄。在一些蔬菜和水果中也含有较
多的铁质。另外使用铁锅炒菜也能补充人体铁质。在酸性条件下人体肠胃有利
于铁的吸收，因此在食物 中含有带酸性的维生素Ｃ有利于铁的吸收和利用。
3.氟
氟是卤族元素，价电子构型是 2s
2
2p
5
，电负性最高（4.10），是最活泼的非
金属。在水 溶液中以F
－
离子形式存在。单质氟（F
2
）是淡黄绿色气体，有强烈
的刺激性。其典型的化学性质是强氧化性：常温下能同多种物质反应，高温下
几乎能同所有的物质作用 。
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现代医学已确认氟是人体必需的微量元素，对牙齿、骨骼具有重要作用。
正常人骨骼 中含氟约在0.01%~0.02%，在牙齿中氟的含量约在0.01%~0.03%。
微量的氟在人体 中有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼的形成，
增加骨骼的硬度，并能刺激成骨细胞增生。 微量的氟能被牙釉质中的羟磷灰石
吸附，形成坚硬质密的保护层，从而抑制喜酸细菌的活性，对牙齿起到 保护作
用。当饮用水中含氟量降低时就会患龋齿，不仅危害牙齿，还可导致其他口脑
疾病的产生 。世界卫生组织已把龋齿列为继心血管病和癌症之后的第三大疾病。
为了预防龋齿，可采取增氧措施，如 饮用水加氟、使用含氟牙膏，食用含氟食
品及饮料如贝类、海蛰、葡萄酒、茶饮料等。
4.钼
钼是周期系中d区ⅥB族第二过渡系元素。Mo的价电子构型为4d
5
5s
1
，有
从－2到+6的多种氧化态，其低氧化态不稳定，常见的氧化态是+4、+5、+6。
形成多酸型配合物是高氧化态钼的特征。
微量元素钼在人体内分布很广，成年人体内含钼总量 约9mg，在体内分布
以肝内含量最高，肾其次。近年来研究表明，缺钼可导致神经异常，智力发育迟缓，影响骨骼生长。更为严重的是人体内含钼量降低可提高食管癌的发病率。
众所周知，亚硝胺类 致癌物是诱发食管癌的重要因素，亚硝胺类的前体是亚硝
酸盐和胺类，它们在适当的酸碱条件下合成亚硝 胺。亚硝酸盐主要来自环境中
的NO
3
－，因此降低NO
3
－的来源 是阻断食管癌高发的有效措施。钼是一重有
实用意义的抗癌元素，它能有效降低亚硝胺前体NO
3
－和NO
2
－，抑制亚硝胺
类致癌物的产生。钼的摄入量与饮食有关，动物 肝肾、谷物、豆类物质含钼丰
富，实为补钼佳品。
5.钒
正常成年人体内 共含钒约25mg，血液中钒含量甚微，人体内钒多集中在骨
骼和牙齿中。钒能刺激人体的造血功能，使 血红蛋白及红细胞均增多，促进人
体的造血功能得以改善。钒还能抑制胆固醇的合成，减轻诱发动脉硬化 的程度。
若人体内钒的含量降低则导致骨骼发育不正常，生长缓慢，生殖功能受损。另
外，牙釉 质和牙本质都属于羟磷灰石，钒可以置换到羟磷灰石中，起到预防龋
齿的作用。日本学者研究表明，糖尿 病患者与体内钒含量的降低有一定的关系。
6.锌
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锌 位于元素周期表ⅡB族。在化合物中锌以+2价氧化态存在，它具有一个
充满的3d电子壳层，故稳定性 强。锌能在许多生物学过程中被利用。它是一个
强路易斯酸。
锌是人体中约200种的组成成 份，亦是许多的催化剂。缺锌後各种含锌的
活性降低，DNA、RNA和蛋白质的合成减少，氨基酸的代 谢紊乱。由於锌与很多、
核酸及蛋白质的合成密切相关，通过DNA和RNA聚合的作用，促进蛋白质的 吸
收和合成、细胞的分裂生长和再生。所以锌对婴幼儿和青少年的生长发育有重
要的营养意义。 如果缺锌可发生缺锌侏儒，补锌可消除缺锌侏儒。锌通过乙氨
基酸的媒介，增进食欲和消化机能。还通过 唾液内含锌蛋白━味觉素作介质影
响味觉和食欲。人和动物缺锌後味觉和食欲减退，补锌即可以改善。现 已将食
欲降低、偏食、异食癖等列为婴幼儿缺锌的早期表现。有人认为妊娠初期味觉、
嗅觉异常 也与缺锌有关。缺锌损害免疫功能、生殖功能等。
7.铜
铜是人体必需的微量元素之一 ，在成年正常人体内含量约为60~120mg,分
布在身体各部分，在肝、脑、心脏及肾内浓度较高。 在血液中铜主要存在于红
细胞和血清中。与铁相似，铜也参与人体内的造血过程，催化血红蛋白的合成，
同时又是人体内的一些金属酶的组成成分。若人体内铜的含量降低则神经、肌
肉及肝脏等组织中 的氧化代谢就无法得到调节，人体就会出现动作失调、神经
失常等症状。若在婴幼儿时期严重缺铜，会导 致发育迟缓、肝脾肿大、厌食等
疾病。若成年人严重缺铜则会出现血管破裂、内出血及骨骼变脆等疾病。 当人
体缺乏铜时，在膳食方面可多食肉类、蛋类、豆类、粗粮、蔬菜等含铜丰富的
食品或服用铜 制剂药物。
8.硒
在周期表中，Se是ⅥA族元素，与氧、硫同族。Se的价 电子构型是4s
2
4p
4
,
有多种氧化态（－2，0，+4，+6） ，其高氧化态常以含氧酸根形式存在，－2价
的低氧化态为H
2
Se或－SeH。这些 存在形式与同族元素S相应氧化态的化合物
极相似。
硒是人体必需的微量元素之一，与人类健 康息息相关。在人体内硒在心脏
中的含量最高，它对心肌起到保护作用。如果人体缺乏硒，机体细胞就会 缺乏
自我保护功能，所以全身的组织、脏器功能缺乏。在心脑血管方面表现尤为突
出：脑内动脉 硬化加重，脑血栓、脑栓塞的发生也会增多，而且脑动脉硬化及
脑血栓、脑栓塞通常治疗效果不好；在肝 脏的急、慢性炎症期，由于硒的缺乏，
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肝 脏也会缺乏自我保护功能；在消化系统方面，由于缺硒，可出现消化性溃疡、
原因不明的乳糜样腹泻。同 时，缺硒后全身免疫系统的免疫功能低下，抗感染
能力下降，甚至可以导致癌症的发生。食物中海味、小 麦、大米、大蒜、芥菜
及肉类中含硒量较高。所以身体健康正常的人每天通过合理调节膳食，一般可以满足身体对硒的需要。
9.铬
在由胰岛素参与的糖或脂肪 的代谢过程中，铬是必不可少的一种元素，也是
维持正常胆固醇所必需的元素。铬可协助胰岛素发挥作用 ，防止动脉硬化，促
进蛋白质代谢合成，促进生长发育。但当铬含量增高，如长期吸入铬酸盐粉，
可诱发肺癌。
10.钴
在周期表中，钴和铁相邻，属d区第Ⅷ族过渡金属。 价电子构型3d
7
4s
2
。有
多种氧化态，常见的重要氧化态是Co (Ⅱ)、Co(Ⅲ)。在通常情况下，Co
2+
离子
稳定，Co
3+
离子氧化性强。它们皆有较强的配位能力，能与多种配体形成配合
物，其立体几何构型以八面体为主。
钴是维生素B12分子的一个必要组分，B12是形成红细胞所必需的成分。
钴对蛋白质、脂肪 、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用，并可扩张
血管，降低血压。但钴过量可引起红细胞过多 症，还可引起胃肠功能紊乱，耳
聋、心肌缺血。
11.锰
锰参与许多酶催化反应，是一切生物离不开的。
3、总结
随着社会工业化的发展及人们生活 方式的改变也影响到人体内微量元素的
平衡并导致许多疾病，如婴儿母乳喂养不足引起某些微量元素缺乏 使婴儿生长
发育异常并易患疾病；食物加工的过于精细会丢失某些微量元素从而导致饮食
中微量 元素的缺乏，饮食的过于单调使体内微量元素失衡引起疾病；而由于铝
制品炊具的广泛应用使人体内铝元 素的过多及其它微量元素的失衡可引起老年
性痴呆。
微量元素的补充主要依靠食物，因此 人们的饮食应当丰富多样、粗细搭配，
以维持体内微量元素含量的正常与均衡，如有明显缺乏或过量引起 相关疾病者
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应尽早就医及时给予药物治疗。
微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、不 足、或缺乏都会不
同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活
力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值
得注意的是这些微量元素必 须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前
为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素 有18种，即有铁、铜、
锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这< br>每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对
维持人体中的一些决 定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的
微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。 国外曾有报道：机体内含铁、
铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助 长细
菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方
面都还起着不 可忽视的作用。
微量元素与人类健康密切相关。近年来，微量元素被认为是关系到人类健
康和长寿的一个充满希望的新领域，已引起国内外营养界和医学界的普遍重视。
微量元素一旦摄入过 量将对人体造成严重的破坏，甚至危及人的生命安全。
近几年来由于环境污染的加剧，由于人体过度摄入 微量元素而引起的中毒事件
频频发生，很多公共疾病的罪魁祸首便是微量元素。
参考资料：
[1]．《微量元素化学概论》 原子能出版社（2004） 作者：柴之芳 祝汉民
[2]．《微量元素与健康》 北京大学出版社（2009） 作者：陈清 卢国
[3]．《微量元素》 人民卫生出版社（2003） 作者：（日）山县登
[4]．《微量元素与人体健康》 化学工业出版社（2007） 作者：迟锡增
[5]．《生物无机化学》 成都科技大学出版社（2003） 作者：沈敦瑜 郭顺勤






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