第九章生命元素和有害元素elementsoflifeandharmfulelements第九章生命元素和有害元素第一節(jié)生命必需元素第二節(jié)金屬生命元素及其功能第三節(jié)非金屬生命元素及其功能第四節(jié)有毒微量元素學習目標知識目標：掌握ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、d區(qū)和ds區(qū)的金屬生命元素、非金屬生命元素及其功能，掌握常見的有毒元素（鉛、汞、鎘、砷和硼）及其對生命的危害；熟悉必需元素的概念及其判斷方法；了解有毒元素的概念。能力目標：會判斷某元素是否為生命必需元素，能說出人體29種生命必須元素（11種常量元素和18種微量元素）。素質目標：培養(yǎng)學生尊重生命、敬畏生命的理念，提高學生的環(huán)保意識。第九章生命元素和有害元素——第一節(jié)生命必需元素

生命必需元素（

essentialelementsforlife）是維持人體正常生命活動不可缺少的元素，它是構成人體組織維持人體正常新陳代謝的元素。一、生命必需元素的概念原子結構微量元素：（Fe）、銅（Cu）、鎳（Ni）、錳（Mn）、鋅（Zn）、鈷（Co）、鉻（Cr）、硒（Se）、碘（I）、氟（F）、鉬（Mo）、釩（V）、錫（Sn）、硅（Si）、銣（Rb）、鍶（Sr）、砷（As）、硼（B）一、生命必需元素的概念生命必需元素約29種，其中，11種常量元素，18種微量元素。常量元素：氧（O）、碳（C）、氫（H）、氮（N）、鈣（Ca）、磷（P）、鉀（K）、鈉（Na）、鎂（Mg）、氯（Cl）、硫（S）二、判斷生命必需元素的方法1.該元素的攝入過量或者不足、不平衡甚至缺乏會不同程度的引起人體生理異?；蛞鸺膊?。2.該元素的生理學功能是其它元素所不能替代的。3.該元素直接參與新陳代謝的過程，且該元素具有一定的生物功能或對生物功能產(chǎn)生影響。第九章生命元素和有害元素——第二節(jié)金屬生命元素及其功能一、ⅠA金屬生命元素及其功能ⅠA族又稱堿金屬族。ⅠA金屬生命元素主要包括鈉（Na）和鉀（K），鈉和鉀原子最外層只有一個電子。易失1個電子→Na+、K+（一）鈉及其生命功能鈉在元素周期表中是第11號元素，相對原子質量為22.99。占人體比重的0.15%，主要存在于細胞外液中。

鈉離子的主要生理功能：調節(jié)體內滲透壓平衡，并與鉀離子、氯離子一起維持體液酸堿平衡。（一）鈉及其生命功能

人體中的鈉主要來源于食物，特別是調味品——食鹽。鈉攝入過多，會引起很多心血管疾病，故在生活中應嚴格控制食鹽的攝入量。（二）鉀及其生命功能鉀在元素周期表中是第19號元素，相對原子質量為39.10.約占人體比重的0.35%。主要分布在人體肌肉中，并大量存在于細胞內液。

鉀離子的主要生理功能：調節(jié)體內滲透壓平衡，并與鈉離子、氯離子一起維持體液酸堿平衡、維持機體正常生長。鉀對人體內分泌系統(tǒng)起著至關重要的作用，有助于神經(jīng)系統(tǒng)傳達信息，也可激活多種酶，對于維持肌肉收縮和擴張功能。（二）鉀及其生命功能引起肌肉麻痹或癱瘓二、ⅡA金屬生命元素及其功能ⅡA族又稱堿土金屬族。ⅡA金屬生命元素主要包括鎂（Mg）、鈣（Ca）、鍶（Sr）。ⅡA族元素最外層有兩個電子，故容易失去最外層電子，帶兩個單位的正電荷。它們是構成生命體重要的元素。（一）鎂及其生命功能鎂在元素周期表中是第12號元素，相對原子質量為24.30。占人體比重的0.05%，主要以磷酸鹽或碳酸鹽的形式沉積于骨骼中。

鎂的主要生理功能：參與許多生命物質的代謝過程、與其它離子協(xié)同維持心機的正常結構和功能、骨骼生長的增強因子。（一）鎂及其生命功能鎂是骨骼增長因子，鎂還是降低血液中膽固醇的主要催化劑，能防止動脈粥樣硬化。人體缺乏鎂會出現(xiàn)頭疼、煩躁、四肢無力等癥狀。（二）鈣及其生命功能鈣在元素周期表中是第20號元素，相對原子質量為40.08。占人體比重的1.7%，

99%以上的鈣以羥基磷酸鈣的形式存在于骨骼和牙齒中，一少部分存在于血液中。

鈣的主要生理功能：構成骨骼和牙齒，并參與各種生理功能和新陳代謝從而會影響器官組織的活動。（二）鈣及其生命功能

鈣離子對血液的凝固起著重要的作用，它可以刺激血小板，促使傷口血液凝固。鈣可調節(jié)心臟的搏動，保持心臟連續(xù)交替地收縮和舒張。人體缺乏鈣會導致骨質疏松、兒童佝僂病以及高血壓、組織出血等癥狀。（三）鍶及其生命功能鍶在元素周期表中是第38號元素，相對原子質量是87.62。在人體中含量較少，是存在于人體內的微量元素之一。99%分布在人體的骨骼和牙齒中。鍶的主要生理功能：促進骨骼發(fā)育，參與血管的功能代謝。

（三）鍶及其生命功能鍶能促進骨骼和牙齒的發(fā)育。同時，可以通過調節(jié)人體中鈉的吸收，從而預防高血壓等心血管疾病。人體中如果攝入過量的鍶會引起貧血、肌肉萎縮、關節(jié)疼痛等疾病。三、ⅢA金屬生命元素及其功能ⅢA族金屬生命元素主要是鋁（Al）。ⅢA族元素最外層有三個電子，故容易失去最外層電子，帶三個單位的正電荷。鋁不是人體必需元素，但是對生命體及其功能產(chǎn)生較大的影響。鋁及其生命功能鋁在元素周期表中是第13號元素，相對原子質量是26.98，它不是人體必需的微量元素。但鋁在機體中參與很多生命物質的合成和代謝。攝入過量的鋁會對神經(jīng)系統(tǒng)、細胞代謝、生長系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)都有嚴重的影響。鋁及其生命功能人體中的鋁主要來源于食品添加劑明礬。它是制作面包、油條等膨化食品的添加劑，鋁離子在人體中不易流失，大量沉積會引起慢性中毒。四、ⅣA金屬生命元素及其功能ⅣA金屬生命元素主要包括鍺（Ge）、錫（Sn）。鍺和錫是人體必需元素，是構成生命體重要的元素。（一）鍺及其生命功能鍺在元素周期表中是第32號元素，其相對原子質量是72.64。鍺的主要生理功能：殺菌、抗病毒、調節(jié)機體正常代謝。（一）鍺及其生命功能鍺能活化生物電流，促進血液循環(huán)。保護紅血球，抵抗外來射線的襲擊。鍺在醫(yī)藥中的應用主要用來抗腫瘤。研究發(fā)現(xiàn)，鍺能通過皮膚接觸達到保健作用，一些廠家在制作內衣時加入鍺。（二）錫及其生命功能錫在元素周期表中是第50號元素，其相對原子質量是118.71。它是人體中必需的微量元素之一。錫的主要生理功能是抗腫瘤。如果人體中缺乏錫會影響生命體正常生長發(fā)育，尤其是兒童。如果攝入過量的錫會導致血液中鈣含量降低，從而導致神經(jīng)系統(tǒng)、肝功、皮膚等收到損壞。五、ⅤA金屬生命元素及其功能ⅤA金屬生命元素主要是鉍（Bi）。鉍不是人體必需元素，但是對生命體及其功能產(chǎn)生較大的影響。鉍在元素周期表中是第83號元素，其相對原子質量是208.98。鉍是重金屬元素，對人體有輕微毒性。鉍的主要生理功能為：保護胃黏膜，治療腸胃消化不良癥。鉍及其生命功能醫(yī)藥中鉍主要用來制造胃藥。研究發(fā)現(xiàn)，鉍中毒主要是因為長期服用鉍劑藥物（胃藥），鉍在人體中積累會出現(xiàn)排尿異常、記憶力和判斷力減退等癥狀。六、

d區(qū)和ds區(qū)金屬生命元素及其功能d區(qū)和ds區(qū)元素為過渡金屬元素，主要的生命元素包括釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵（Fe）、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉬(Mo)等。它們是人體必需元素，是構成生命體重要的元素（一）釩及其生命功能釩在元素周期表中是第23號元素，相對原子質量是50.94。釩在人體中含量較少，但是人體必需的微量元素。釩有多種價態(tài)，有生物學意義的是+4價和+5價釩。釩可以幫助制造紅血球，同時是多種酶的輔助因子。（二）鉻及其生命功能鉻在元素周期表中是第24號元素，相對原子質量是52。鉻元素在人體組織中含量及其微量，是人體不可或缺的必需元素。鉻的主要生理功能：在糖代謝中起到重要作用。鉻能增強胰島素的分泌，還可預防動脈粥樣硬化。生理學意義的鉻一般指+3價鉻，+6價鉻則屬于有毒元素。（四）鐵及其生命功能鐵在元素周期表中是第26號元素，其相對原子質量是55.85。鐵主要存在于人體細胞、各組織器官中，其中65%存在于血紅蛋白中。鐵的主要生理功能：輸送氧并攜帶排出二氧化碳，是人體造血的重要原料。（四）鐵及其生命功能成人體內鐵的含量大約有3g~5g，鐵是組織代謝不可缺少的物質，鐵還具有維持血液酸堿平衡的作用。人體缺鐵，會引起缺鐵性貧血，同時會引起多組織病變和功能失調，而導致人體免疫力降低。（五）鎳及其生命功能鎳在元素周期表中是第28號元素，相對原子質量是58.69。鎳在人體中含量極微量，它是血纖維蛋白溶酶的組成成分。鎳的主要生理功能：促進紅細胞再生、激活蛋白質和核酸等生命元素代謝過程中的酶。（六）銅及其生命功能銅在元素周期表中是第29號元素，其相對原子質量是63.55。銅在人體中的含量不多，大約有100mg~150mg。人體中的銅主要從飲食中獲得。銅的主要生理功能：組成人體中一些金屬酶的活性并參與造血。（六）銅及其生命功能人體缺乏銅會引起皮膚干燥、頭發(fā)粗糙、黑色素丟失癥等。特別強調的是人體對銅的需求量與中毒量非常接近，不可擅自濫用銅制劑，以防銅過量引起中毒。（七）鋅及其生命功能鋅在元素周期表中是第30號元素，相對原子質量是65.38。鋅是人體必需的微量元素。鋅的主要生理功能：是人體內多種酶的主要組成部分，主要參與體內蛋白質和核酸的代謝。（七）鋅及其生命功能鋅會影響食欲和味覺，特別是青少年缺鋅會引起厭食、發(fā)育遲緩和第二性征發(fā)育遲緩。缺鋅也會加速機體老化。鋅過量會引起中毒，長期服用會引起高血壓或貧血。（八）鉬及其生命功能鉬在元素周期表中是第42號元素，相對原子質量是95.96。鉬在人體中含量極微，但是人體必需的微量元素。鉬的主要生理功能：鉬是多種酶的的主要成分，參與酶的代謝。第九章生命元素和有害元素——第三節(jié)非金屬生命元素及其功能一、ⅠA非金屬生命元素及其功能ⅠA非金屬生命元素只有氫（H）元素，氫是人體必需元素。氫在元素周期表中是第1號元素，相對原子質量是1。它是人體必需的常量元素，是構成生命體有機物的重要元素。氫元素有三個同位素，分別是氕、氘、氚

。二、ⅣA非金屬生命元素及其功能

ⅣA非金屬生命元素主要是碳（C）元素，碳是人體必需元素。碳在元素周期表中是第6號元素，相對原子質量是12.01。它是人體必需的常量元素，是構成生命體有機物的重要元素。碳元素主要參與光合作用，維持自然界中的C元素的相對平衡。三、ⅤA非金屬生命元素及其功能

ⅤA非金屬生命元素主要包括氮（N）、磷（P）。氮和磷是人體必需元素，是構成生命體重要的常量元素。（一）氮及其生命功能氮在元素周期表中是第7號元素，相對原子質量是14。氮是構成生命體蛋白質的主要元素。一氧化氮，能舒張血管平滑肌，從而擴張血管，達到治療心肌梗死等心血管疾病的目的。（二）磷及其生命功能磷在元素周期表中是第15號元素，相對原子質量是30.97。人體中大約85%的磷以磷酸鹽的形式沉積于牙齒和骨骼中，其余主要分布在細胞內液中。磷是構成DNA、RNA遺傳因子的基本成分。磷和鈣在人體中協(xié)同作用，無論是缺磷還是多磷都會影響鈣的吸收。四、ⅥA非金屬生命元素及其功能ⅥA非金屬生命元素有氧（O）、硫（S）、硒（Se），氧和硫是人體必需的常量元素，硒是人體必需的微量元素。（一）氧及其生命功能氧在元素周期表中是第8號元素，相對原子質量是15.99。它是地殼中含量最多的元素，是構成生命體最重要的元素，也是組成生物體最多的元素。人體如果缺氧對神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等都有較大的影響。（二）硫及其生命功能硫在元素周期表中是第16號元素，相對原子質量是32.06。它占人體體重的大約0.25%，是所有細胞不可或缺的元素，同時也是某些氨基酸及酶的組成成分。人體如果缺硫會引起中毒、過敏及各種皮膚病。硫的氧化物SO2是導致酸雨的主要物質。（三）硒及其生命功能硒在元素周期表中是第34號元素，相對原子質量是78.96。它是人體必需的微量元素，在人體中無法合成，需要從外界攝取。硒最重要的生命功能：組成人體內抗氧化酶，從而保護細胞免受氧化，所以硒具有抗氧化、抗衰老的作用。五、ⅦA非金屬生命元素及其功能ⅦA非金屬生命元素也是我們常見的鹵族元素，包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I），它們最外層都有7個電子，容易得到1個電子，達到8個電子的穩(wěn)定結構，從而帶1個單位的負電荷，鹵族元素是對應同周期元素（排除惰性氣體）中非金屬性最強的元素。氟是人體必需的微量元素，氯是生命必需常量元素，溴和碘都是有益于人體健康的微量元素。（一）氟及其生命功能氟在元素周期表中是第9號元素，相對原子質量是18.99。在人體中氟主要以CaF2的形式分布在骨骼、牙齒、毛發(fā)中。

氟具有預防齲齒的作用，如果人體缺氟會引發(fā)齲齒，也會影響骨骼。攝入過多的氟會引起中毒，氟中毒主要體現(xiàn)在牙齒和骨骼中，并會波及心血管系統(tǒng)。（二）氯及其生命功能氯在元素周期表中是第17號元素，相對原子質量是35.45。氯主要存在于細胞內外液中，與鈉、鉀共同維持體液接近中性。人體對氯的需要通過正常飲食即可滿足。人體中氯缺乏時，會影響呼吸緩慢、食欲不振等現(xiàn)象。而氯元素過量會引起高氯血癥。（三）溴及其生命功能溴在元素周期表中是第35號元素，相對原子質量是79.90。溴對人體大腦皮層和中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有抑制和調節(jié)作用。溴是一種對人體有益的元素，含溴藥物可以用來緩解神經(jīng)痛和失眠等癥狀。（四）碘及其生命功能碘在元素周期表中是第53號元素，相對原子質量是126.9。碘是人體必需的微量元素。碘在人體中的主要生理功能為構成甲狀腺素，調節(jié)機體能量代謝，促進生長發(fā)育。碘具有較強的殺菌作用，能殺滅真菌和細菌等。缺碘會引起甲狀腺肥大，碘過量會引起“碘中毒”。第九章生命元素和有害元素——第四節(jié)有毒微量元素toxictraceelements一、鉛及其對身體的危害鉛（Pb）在元素周期表中是第82號元素，相對原子質量是207.2，是常見的對人體有害的重金屬元素。鉛對人體的危害主要體現(xiàn)在消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和骨髓造血功能等方面。日常生活中