化學作為基礎的自然科學之一,在人類的生產和生活中,具有普遍而巨大的應用價值。它保證人類的生存並不斷提高人類的生活質量。利用化學能生產化肥和農藥,可以增加糧食產量;利用化學合成藥物,可以抑製細菌和病毒,保障人體健康;利用化學綜合應用自然資源和保護環境,可以使人類生活得更加美好。
當今,化學日益滲透到生產生活的各個方麵,特別是與人類社會發展密切相關的重大問題。總之,化學與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國防、環境保護、醫藥衛生、資源利用等方麵都有密切的聯係,它是一門社會迫切需要的實用學科。
人體由許多化學元素組成:蛋白質主要由碳、氫、氧、氮、磷組成,氨基酸主要由碳、氫、氧、氮、硫組成。
人體所需微量元素:鐵、鋅、硒、碘、銅、錳、鉻、氟、鉬、鈷、鎳、錫、矽、釩,此外,亦有資料認為鍶、砷、硼為人或動物所必需。
①人體必需微量元素,共8種,包括碘、鋅、硒、銅、鉬、鉻、鈷及鐵。②人體可能必需的元素,共5種,包括錳、矽、硼、釩及鎳。③具有潛在的毒性,但在低劑量時,可能具有人體必需功能的元素,包括氟、鉛、鎘、汞、砷、鋁及錫,共7種。
人體中的微量元素溶解在人體的血液裏。如果缺少了這樣那樣的微量元素,人就會得病,甚至導致死亡。正常人每天都要攝取各種有益於身體的微量元素,即:鐵、鋅、銅、錳、碘、鑽、鍶、鉻、硒等微量元素。
微量元素雖然在人體中需求量很低,但其作用卻非常大。如:錳能刺激免疫器官的細胞增殖,大大提高具有吞噬、殺菌、抑癌、溶瘤作用的巨噬細胞的生存率。鋅是直接參與免疫功能的重要生命相關元素,因為鋅有免疫功能,故白細胞中的鋅含量比紅細胞高25倍。鍶、鉻可預防高血壓,防治糖尿病、高血脂。碘能治甲狀腺腫、動脈硬化,提高智力和性功能。硒是免疫係統裏抗癌的主要元素,可以直接殺傷腫瘤細胞。
1.生物功能
它們是組成生物體內的蛋白質、脂肪、碳水化合物和核糖核酸提供基礎的結構單元,也是組成地球上生命的基礎。這些元素包括碳、氫、氧、氮、硫、磷。
生命的基本單元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架變化而來的。先是一節碳鏈一節碳鏈地接長,演變成為蛋白質和核酸;然後演化出原始的單細胞,又演化出蟲、魚、鳥、獸、猴子、猩猩,直至人類。這三四十億年的生命交響樂,它的主旋律是碳的化學演變。可以說,沒有碳,就沒有生命。碳,是生命世界的棟梁之材。
氮是構成蛋白質的重要元素,占蛋白質分子重量的16%~18%。蛋白質是構成細胞膜、細胞核、各種細胞器的主要成分。動植物體內的酶也是由蛋白質組成的。此外,氮也是構成核酸、腦磷脂、卵磷脂、葉綠素、植物激素、維生素的重要成分。由於氮在植物生命活動中占有極重要的地位,因此人們將氮稱之為生命元素。
氨基酸和一些常見的酶含硫,因此硫是所有細胞中必不可少的一種元素。
磷是構成各種生命物質所必需的成分。人體內礦物質的20%是磷,它在體內含量第二。人體內有豐富的礦質營養元素,而磷含量中的80%存在於骨骼和牙齒中,其餘的磷廣泛分布於體內各細胞的脂肪、蛋白質、糖類、酶和鹽類中。在細胞中,磷是基因結構的基礎,(DNA、RNA、基因、染色體)並且在自然界的生命活動中以ATP和ADP的形式對生物能量的產生、轉換和儲藏起關鍵作用。在植物體內,磷是光合作用、呼吸作用、細胞功能、基因轉移和繁殖過程所必需的。