文/一月天 摘录
目前,地球上已发现90多种化学元素。神奇的是,这90多种元素全部存在于人体中。让我们走进人体化学元素的微观世界,一起来认识一下它们吧!
“一方水土养一方人”的化学体现
化学元素是具有相同核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。根据含量不同,人体中的化学元素可分为大量元素(含量>0.01%)和微量元素(含量<0.01%)。其中,氧(O,65%)、碳(C,18%)、氢(H,10%)、氮(N,3%)、钙(Ca,1.5%)、磷(P,1%)、钾(K,0.35%)、硫(S,0.25%)、钠(Na,0.15%)、氯(Cl,0.15%)、镁(Mg,0.05%)这11种元素组成了大量元素,其余为微量元素。
碘(I)、锌(Zn)、硒(Se)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钴(Co)及铁(Fe)等8种微量元素是人体必需的,它们参与了人体的生命活动,保障了人体的正常运行,含量过多或过少都将影响身体健康。
研究表明,同一种化学元素在人体中不同部位的含量是不同的。例如铁主要分布在血液中,碘(I)主要分布在甲状腺。此外,同一种化学元素在人体中的含量会随年龄增长发生变化,例如钙、铁、锌和铜的含量在逐渐减少。
“一方水土养一方人”,由于土壤、地质、气候、水文等条件不同,食物和环境中的化学元素具有明显差异,因此不同地区的人,体内化学元素含量也不同。
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小元素大作用
氧、碳、氮、氢、硫和磷是构成人体中蛋白质、脂肪、糖类等物质最基本的化学元素。例如,碳是生物大分子的基本骨架,每一个单体(如氨基酸)都以若干相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,再由许多单体构成多聚体(如蛋白质)。蛋白质、核酸、多糖(如淀粉)等都属于生物大分子。而脂肪虽然不属于生物大分子,但它的基本骨架也是碳链。
钾、钠、氯是人体内重要的电解质。其中,钾主要存在于细胞内液中,钠则存在于细胞外液中,而氯在细胞内、外体液中都存在。这3种元素共同参与调节,能使体液维持接近中性,而且决定了组织中水分的多少。同时,它们对于内分泌也非常重要,氯用于形成胃酸,钾有助于神经系统传达信息,而且钾可激活多种酶,对肌肉的收缩非常重要。
元素存在于地球的每个角落,构成世间万物。在认识元素的过程中,我们发现了生命的神奇。关于元素更多的神奇力量,等待着我们去继续探索!
作者:朱英洁
(中国科学院兰州化学物理研究所)
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