人体的化学成分
自然界中发现的许多元素也存在于人体内。这是普通成年人体内元素和化合物的化学成分。
人体内的主要化合物类别
大多数元素都存在于化合物中。水和矿物质是无机化合物。有机化合物包括脂肪、蛋白质、碳水化合物和核酸。
- 水:水是人体 活细胞中最丰富的化合物,占每个细胞的 65% 至 90%。它也存在于细胞之间。例如,血液和脑脊液大部分是水。
- 脂肪:脂肪的百分比因人而异,但即使是肥胖者,水分也比脂肪多。
- 蛋白质:在瘦男性中,蛋白质和水的百分比相当。按质量计算,约为 16%。肌肉,包括心脏,含有大量的肌肉。头发和指甲都是蛋白质。皮肤也含有大量蛋白质。
- 矿物质: 矿物质约占人体的6%。它们包括盐和金属。常见的矿物质包括钠、氯、钙、钾和铁。
- 碳水化合物:虽然人类使用葡萄糖作为能量来源,但在任何特定时间,血液中都没有那么多游离的葡萄糖。糖和其他碳水化合物仅占体重的1%左右。
人体元素
六种元素占人体质量的99% 。首字母缩略词 CHNOPS 可用于帮助记住生物分子中使用的六种关键化学元素。C是碳,H是氢,N是氮,O是氧,P是磷,并且S是硫。虽然缩写词是记住元素特性的好方法,但它并不能反映它们的丰度。
- 氧是人体内含量最丰富的元素,约占人体重的65%。每个水分子由两个与一个氧原子键合的氢原子组成,但每个氧原子的质量远高于氢原子的总质量。除了作为水的组成部分之外,氧气对于细胞呼吸也是必不可少的。
- 所有有机化合物中都含有碳,这就是为什么碳是体内第二丰富的元素,约占体重的18%。碳存在于蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸中。它也存在于二氧化碳中。
- 氢原子是人体中数量最多的原子,但由于它们很轻,因此只占质量的 10% 左右。氢存在于水中,而且它是重要的电子载体。
- 氮约占体重的3.3%。它存在于蛋白质和核酸中。
- 钙占体重的1.5%。它用于构建骨骼和牙齿,而且对于肌肉收缩也很重要。
- 磷约占体重的1%。该元素存在于核酸中。破坏连接磷酸盐分子的键是能量转移的主要组成部分。
- 钾约占人体质量的 0.2-0.4%。它用于神经传导。钾是体内的关键阳离子或带正电的离子。
- 硫存在于一些氨基酸和蛋白质中。约为体重的0.2-0.3%。
- 钠和钾一样,是带正电的离子。大约是体重的0.1-0.2%。钠有助于调节体内电解质平衡并维持血液和细胞中水量的稳态。
- 尽管铝和硅在地壳中含量丰富,但在人体中却含量微量。
- 其他微量元素包括金属,它们通常是酶的辅助因子(例如维生素 B 12的钴)。微量元素包括铁、钴、锌、碘、硒和氟。
元素 | 质量百分比 |
氧 | 65 |
碳 | 18 |
氢 | 10 |
氮 | 3 |
钙 | 1.5 |
磷 | 1.2 |
钾 | 0.2 |
硫 | 0.2 |
氯 | 0.2 |
钠 | 0.1 |
镁 | 0.05 |
铁、钴、铜、锌、碘 | 少量、微量 |
硒、氟 | 微量 |
身体含有所有元素吗?
人体平均含有微量元素,这些元素没有已知的生物功能。这些元素包括锗、锑、银、铌、镧、碲、铋、铊、金,甚至还有钍、铀和镭等放射性元素。然而,并非元素周期表上的所有元素都存在于体内。这些主要是在实验室中制造的合成元素。即使它们确实出现在体内,大多数超重核的半衰期都很短,它们几乎会立即衰变成一种更常见的元素。
来源
- 安克·M.(1986)。“砷”。见:Mertz W. ed.,人类和动物营养中的微量元素,第 5 版。佛罗里达州奥兰多:学术出版社。第 347-372 页。
- 张,雷蒙德(2007)。化学,第九版。麦格劳-希尔。第 52 页。
- 约翰·埃姆斯利 (2011)。自然的构建模块:元素 AZ 指南。OUP 牛津大学。p。83.ISBN 978-0-19-960563-7。
- 第十版建议膳食摄入量小组委员会,食品和营养委员会;国家研究委员会生命科学委员会(1989 年 2 月)。推荐膳食摄入量:第十版。国家科学院出版社。ISBN 978-0-309-04633-6。
- 史蒂文·S·祖姆达尔和苏珊·A. (2000)。化学,第五版。霍顿·米夫林公司。p。894.ISBN 0-395-98581-1。
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