1
微 量 营 养 素
一,矿物质
人体重量的 96%是由碳、氢、氧、氮等构成的有机物和水
分,其余 4%则由数种不同的无机元素组成,它们是机体灰分的
组成成分,在这些元素中,已发现有 21种元素是构成人体组织、
维持生理功能、生化代谢所必需,营养学上称这类营养素为矿
物质或无机盐,
2
一,矿物质
(一)相关概念
1、矿物质,构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必
需的元素中除主要以有机化合物形式存在的元素碳、氢、氧、
氮外,其余元素统称为矿物质或无机盐。
2、常量元素(常量矿物质),是指无机盐中在人体内含
量较多,每日需要量在 100mg以上者。
常量元素有 钾、钠、磷、硫、钙、镁、氯等 。
3、微量元素,是指无机盐中在人体内含量较少,每日需
要量在 100mg以下上者。
微量元素有铜、铁、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、硅、
钒、铬、氟、锡等。
微 量 营 养 素
3
一,矿物质
(
二
)
含
量
及
布
( 1) 无机盐在人体内含量随年龄的增长而增
加,但元素间比例变动不大。
( 2)无机盐在体内分布极不均匀。
如钙、磷主要存在骨和牙齿中,铁集中在红
细胞,碘在甲状腺,钴在造血器官,锌在肌肉组
织,钒在脂肪组织中等。
微 量 营 养 素
4
一,矿物质
( 三)代 谢
无机
盐与其它
营养素在
体内代谢
方式不同
不能在体
内合成,只能
从膳食和饮水
中摄取。
不能在体
内代谢中消失,
只能通过一定
途径(如肾脏、
肠道、皮肤等)
排出体外。
微 量 营 养 素
5
一,矿物质
(四)主要生理功能
1、是构成机体组织的重要组成部分。 如骨骼、牙
齿中含有钙、磷、镁。
2、是细胞内外液的组成成分,对维持细胞内、
外液的渗透压和物质交换起重要作用。
3、维持体液酸碱平衡。 矿物质能 促进无机盐中金
属离子和非金属离子的相互配合以及重碳酸盐和蛋白
质的缓冲作用,共同维持体液 pH值的稳定。
微 量 营 养 素
6
一,矿物质
(四)主要生理功能
4、维持神经、肌肉的兴奋性。
各种组织中的钠、钾、钙、镁离子浓度保持一定比例,
是维持神经及肌肉兴奋性、细胞的通透性及细胞正常功能发挥
的必要条件,具体关系是,
神经肌肉兴奋性 ∝
【 Na+】 + 【 K+】
【 Ca2+】 + 【 Mg2+】 + 【 H+】
微 量 营 养 素
7
一,矿物质
(四)主要生理功能
5、无机盐参与构成机体内具有特殊功能的物质。
如血红蛋白和细胞色素酶系统中的铁、谷胱甘肽过
氧化物酶中的硒等。
6、是生物酶系统中的辅助因子、激活剂。 如钙
离子是凝血酶系统的激活剂等。
微 量 营 养 素
8
二,常量元素
(一) 钙
钙是人体内含量最多的一种常量元素,其中 99%集中在骨
骼和牙齿中,主要以羟磷灰石结晶 [Ca10(PO4)6,(OH)2]形式存在,
少量为无定型钙(水合磷酸钙)。
体内其余 1%,有一半与柠檬酸螯合或与蛋白质结合;另一
半则以离子形式存在于软组织、细胞外液和血液中,称为混溶
钙池。 混溶钙池中的钙与骨骼、牙齿中的钙和体外环境维持着
动态平衡,称为钙平衡,维持体内细胞正常生理状态。由甲状
旁腺激素( PTH)、降钙素 (CT)和维生素 D互相调节着钙平衡
关系。
微 量 营 养 素
9
二,常量元素
(一) 钙
1
、
生
理
功
能
( 1)是 构成骨骼和牙齿的主要成分,并
对骨骼和牙齿起支持和保护作用。
骨骼和牙齿是人体中含钙最多的组织。 骨
骼中的钙,在正常情况下在破骨细胞的作用
下不断地被释放,进入混溶钙池。另一方面,
混溶钙池中的钙不断沉积于成骨细胞中,如
此使骨骼不断更新。幼儿骨骼约每 1~ 2年更
新一次,以后随年龄增长,更新速度减缓,
成年时每年更新 2~ 4%,约 700mg/d,10~ 12
年更新一次。
微 量 营 养 素
10
二,常量元素
(一) 钙
1
、
生
理
功
能
( 2) 维持神经与肌肉活动。
包括神经肌肉的兴奋、神经冲动的传导、心脏的
正常搏动。有人认为,某些高血压与钙不足有关,现
已有研究证明,补钙可降低妊娠诱发的高血压发病率。
( 3)促进体内某些酶的活性。
钙对许多参与细胞代谢的大分子合成、转变的酶
都有调节作用,如三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂
肪酶及一些蛋白质分解酶等。
( 4) 钙还参与血凝过程、激素分泌,维持体液酸碱
平衡以及细胞内胶质稳定性。
微 量 营 养 素
11
二,常量元素
(一) 钙
人体对钙的吸收受人体对钙的需要量及某些膳食因素的影响,
主要有,
(1)人体对钙的需要量大的,对钙的吸收率也较大。
( 2)维生素 D的适当供给、肠道内的酸性环境和 适宜的钙, 磷比
例有利于钙的吸收。
(3)乳糖可与钙形成可溶性糖钙复合物,有利于钙透过肠壁以增
进吸收。
乳糖可与钙螯合,形成低分子可溶性络合物,而且当其被肠道
菌分解发酵产酸,使肠腔 pH降低,均有利于钙吸收。
3
、
影
响
钙
吸
收
的
因
素
微 量 营 养 素
12
二,常量元素
(一) 钙
3
、
影
响
钙
吸
收
的
因
素
(5)膳食中草酸, 植酸等酸性物质可与钙结合成难以吸收的盐类,
使钙的吸收率降低 。
( 6)膳食纤维中的醛糖酸 (aldonic acid)残基与钙结合干扰
钙的吸收。
( 7)膳食中脂肪过高或脂肪消化吸收不良,可使未被吸收的
脂肪酸与钙形成钙皂,降低钙的吸收。
微 量 营 养 素
(4)膳食蛋白质充足, 由于钙可与氨基酸结合成可溶性络合物,
有利于钙吸收 。 但如摄入过多而超过需要, 可使尿钙排出增多 。
13
二,常量元素
(一) 钙
8,钙的缺乏症及过量的中毒症
( 1)钙缺乏主要影响骨骼的发育和结构。 (临床
症状表现为婴幼儿的佝偻病和成年人的骨质软化症及
老年人骨质疏松症。)
( 2)过量摄入将导致高的血清钙。 (导致消化系统、
血清系统及泌尿系统的疾病。)
微 量 营 养 素
14
二,常量元素
(二) 磷
磷含量占人体体重的 1%左右,总磷量的 85~90%以羟基磷
灰石形式存在于骨骼和牙齿中。其余 10~15%与蛋白质、糖、脂
肪及其它有机物结合分布几乎所有组织细胞中,其中一半左右
在肌肉。
软组织和细胞膜中的磷大部分为有机磷,体液中的磷都是
磷酸盐。血磷大部分为有机磷。血磷大部分能自由通过肾小球
膜,少量与蛋白质结合不能通过。
血磷、骨磷以及细胞代谢的有机磷化合物处于平衡状态,
由甲状旁腺激素、降钙素以及 1,25-(OH)2VD起调节作用。
微 量 营 养 素
15
二,常量元素
(二) 磷
1,磷的生理功能
( 1) 是骨骼、牙齿以及软组织的主要成分, 保证骨骼和
牙齿的形成和正常功能 。
( 2) 磷酸盐能调节能量的释放。
机体代谢中能量多以 ADP+磷酸+能量 ATP及磷酸肌酸
形式贮存。需要时释放(上式逆反应),即 ADP,ATP、磷酸肌
酸等作为贮存、转移、释放能量的物质。是细胞内化学能的主
要来源。
( 3) 是酶的重要组成成分。
体内许多酶如焦磷酸硫胺素( TPP)、磷酸吡哆醛、辅酶
Ⅰ (尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸)、辅酶 Ⅱ (尼克酰胺腺嘌呤二
核苷酸磷酸)等辅酶或辅基都需要磷参与。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(二) 磷
1,磷的生理功能
( 4) 磷酸盐能参与物质活化。
① B族维生素只有经过磷酸化才具有辅酶的作用,分别组
成辅酶 TTP,FMN(黄素单核苷酸)及 FAD(黄素腺嘌呤二核苷
酸),NAD(辅酶 Ⅰ )及 NADP(辅酶 Ⅱ )。
② 碳水化合物和脂肪的中间代谢与吸收,均需先经过磷酸
化后成为如葡萄糖 -6-磷酸等才能继续进行。
( 5) 磷酸盐有参与调节体液酸碱平衡的作用。
磷酸盐能与氢离子结合,并以不同形式的磷酸盐从尿中
排出,调节体液的酸碱度。
微 量 营 养 素
17
二,常量元素
(三) 镁
人体内含镁 20~28 g,其中 3/5集中在骨骼,2/5分散在肌肉
和软组织。
1,生理功能
( 1)体内镁以磷酸盐、碳酸盐的形式参与构成骨骼和牙齿。
( 2) 在组织细胞内,镁与多种生化反应有关,镁几乎涉及生
命活动的各个环节。
( 3) 镁是心血管系统的保护因子。
( 4) 镁盐有利尿和导泻作用。
( 5) 镁在细胞内与钙、钾、钠等正离子以及其它的负离子协
同,维持体内的酸碱平衡和神经肌肉的应激性。
微 量 营 养 素
18
二,常量元素
(三) 镁
2、缺乏症
( 1)原因:酒精中毒、恶性营养不良及急性腹泻等。
( 2)主要症状:肌肉痉挛(颤抖、抽搐)、心率过快、
倦怠、恶心,严重时可导致精神错乱。
3,食物来源
( 1)植物食品含镁较多,如大豆、花生、芝麻、全谷、绿
叶蔬菜。 动物食品一般含镁较少。
( 2)某些食品加工过细,镁大部分被损失,如精制的白糖几
乎不含镁。
4,供给量
我国居民磷的适宜摄入量成人为 350mg/d,可耐受最高量为
700mg/d
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(四) 其它常量元素
钾、钠、氯的生理功能及食物来源
名
称 主要生理功能 缺乏症状
食物来
源
AI(
成人 )
钾
为细胞内的主要阳离子。参与
维持细胞内正常渗透压、体内酸碱
平衡、神经肌肉的应激性,并参与
碳水化合物和蛋白质的正常代谢
倦怠、嗜睡、
肌肉无力及心律
失常
水果、
蔬菜、谷
物、肉类
200mg
/ d
钠
为细胞外液的主要阳离子。参与
维持体内的酸碱平衡、体内水分的
恒定、神经肌肉的应激性、正常血
压等生理过程,并参与碳水化合物
和蛋白质的正常代谢
倦怠、恶心、
心率加速、血压
下降、严重缺
乏可发生昏迷
食盐
2200mg
氯 为胃酸的主要成分,是细胞外液的主要阴离子,参与维持体内酸碱
平衡,激活唾液淀粉酶
食欲不振 食盐 3400mg
微 量 营 养 素
微 量 营 养 素
一,矿物质
人体重量的 96%是由碳、氢、氧、氮等构成的有机物和水
分,其余 4%则由数种不同的无机元素组成,它们是机体灰分的
组成成分,在这些元素中,已发现有 21种元素是构成人体组织、
维持生理功能、生化代谢所必需,营养学上称这类营养素为矿
物质或无机盐,
2
一,矿物质
(一)相关概念
1、矿物质,构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必
需的元素中除主要以有机化合物形式存在的元素碳、氢、氧、
氮外,其余元素统称为矿物质或无机盐。
2、常量元素(常量矿物质),是指无机盐中在人体内含
量较多,每日需要量在 100mg以上者。
常量元素有 钾、钠、磷、硫、钙、镁、氯等 。
3、微量元素,是指无机盐中在人体内含量较少,每日需
要量在 100mg以下上者。
微量元素有铜、铁、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、硅、
钒、铬、氟、锡等。
微 量 营 养 素
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一,矿物质
(
二
)
含
量
及
布
( 1) 无机盐在人体内含量随年龄的增长而增
加,但元素间比例变动不大。
( 2)无机盐在体内分布极不均匀。
如钙、磷主要存在骨和牙齿中,铁集中在红
细胞,碘在甲状腺,钴在造血器官,锌在肌肉组
织,钒在脂肪组织中等。
微 量 营 养 素
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一,矿物质
( 三)代 谢
无机
盐与其它
营养素在
体内代谢
方式不同
不能在体
内合成,只能
从膳食和饮水
中摄取。
不能在体
内代谢中消失,
只能通过一定
途径(如肾脏、
肠道、皮肤等)
排出体外。
微 量 营 养 素
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一,矿物质
(四)主要生理功能
1、是构成机体组织的重要组成部分。 如骨骼、牙
齿中含有钙、磷、镁。
2、是细胞内外液的组成成分,对维持细胞内、
外液的渗透压和物质交换起重要作用。
3、维持体液酸碱平衡。 矿物质能 促进无机盐中金
属离子和非金属离子的相互配合以及重碳酸盐和蛋白
质的缓冲作用,共同维持体液 pH值的稳定。
微 量 营 养 素
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一,矿物质
(四)主要生理功能
4、维持神经、肌肉的兴奋性。
各种组织中的钠、钾、钙、镁离子浓度保持一定比例,
是维持神经及肌肉兴奋性、细胞的通透性及细胞正常功能发挥
的必要条件,具体关系是,
神经肌肉兴奋性 ∝
【 Na+】 + 【 K+】
【 Ca2+】 + 【 Mg2+】 + 【 H+】
微 量 营 养 素
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一,矿物质
(四)主要生理功能
5、无机盐参与构成机体内具有特殊功能的物质。
如血红蛋白和细胞色素酶系统中的铁、谷胱甘肽过
氧化物酶中的硒等。
6、是生物酶系统中的辅助因子、激活剂。 如钙
离子是凝血酶系统的激活剂等。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(一) 钙
钙是人体内含量最多的一种常量元素,其中 99%集中在骨
骼和牙齿中,主要以羟磷灰石结晶 [Ca10(PO4)6,(OH)2]形式存在,
少量为无定型钙(水合磷酸钙)。
体内其余 1%,有一半与柠檬酸螯合或与蛋白质结合;另一
半则以离子形式存在于软组织、细胞外液和血液中,称为混溶
钙池。 混溶钙池中的钙与骨骼、牙齿中的钙和体外环境维持着
动态平衡,称为钙平衡,维持体内细胞正常生理状态。由甲状
旁腺激素( PTH)、降钙素 (CT)和维生素 D互相调节着钙平衡
关系。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(一) 钙
1
、
生
理
功
能
( 1)是 构成骨骼和牙齿的主要成分,并
对骨骼和牙齿起支持和保护作用。
骨骼和牙齿是人体中含钙最多的组织。 骨
骼中的钙,在正常情况下在破骨细胞的作用
下不断地被释放,进入混溶钙池。另一方面,
混溶钙池中的钙不断沉积于成骨细胞中,如
此使骨骼不断更新。幼儿骨骼约每 1~ 2年更
新一次,以后随年龄增长,更新速度减缓,
成年时每年更新 2~ 4%,约 700mg/d,10~ 12
年更新一次。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(一) 钙
1
、
生
理
功
能
( 2) 维持神经与肌肉活动。
包括神经肌肉的兴奋、神经冲动的传导、心脏的
正常搏动。有人认为,某些高血压与钙不足有关,现
已有研究证明,补钙可降低妊娠诱发的高血压发病率。
( 3)促进体内某些酶的活性。
钙对许多参与细胞代谢的大分子合成、转变的酶
都有调节作用,如三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂
肪酶及一些蛋白质分解酶等。
( 4) 钙还参与血凝过程、激素分泌,维持体液酸碱
平衡以及细胞内胶质稳定性。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(一) 钙
人体对钙的吸收受人体对钙的需要量及某些膳食因素的影响,
主要有,
(1)人体对钙的需要量大的,对钙的吸收率也较大。
( 2)维生素 D的适当供给、肠道内的酸性环境和 适宜的钙, 磷比
例有利于钙的吸收。
(3)乳糖可与钙形成可溶性糖钙复合物,有利于钙透过肠壁以增
进吸收。
乳糖可与钙螯合,形成低分子可溶性络合物,而且当其被肠道
菌分解发酵产酸,使肠腔 pH降低,均有利于钙吸收。
3
、
影
响
钙
吸
收
的
因
素
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(一) 钙
3
、
影
响
钙
吸
收
的
因
素
(5)膳食中草酸, 植酸等酸性物质可与钙结合成难以吸收的盐类,
使钙的吸收率降低 。
( 6)膳食纤维中的醛糖酸 (aldonic acid)残基与钙结合干扰
钙的吸收。
( 7)膳食中脂肪过高或脂肪消化吸收不良,可使未被吸收的
脂肪酸与钙形成钙皂,降低钙的吸收。
微 量 营 养 素
(4)膳食蛋白质充足, 由于钙可与氨基酸结合成可溶性络合物,
有利于钙吸收 。 但如摄入过多而超过需要, 可使尿钙排出增多 。
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二,常量元素
(一) 钙
8,钙的缺乏症及过量的中毒症
( 1)钙缺乏主要影响骨骼的发育和结构。 (临床
症状表现为婴幼儿的佝偻病和成年人的骨质软化症及
老年人骨质疏松症。)
( 2)过量摄入将导致高的血清钙。 (导致消化系统、
血清系统及泌尿系统的疾病。)
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(二) 磷
磷含量占人体体重的 1%左右,总磷量的 85~90%以羟基磷
灰石形式存在于骨骼和牙齿中。其余 10~15%与蛋白质、糖、脂
肪及其它有机物结合分布几乎所有组织细胞中,其中一半左右
在肌肉。
软组织和细胞膜中的磷大部分为有机磷,体液中的磷都是
磷酸盐。血磷大部分为有机磷。血磷大部分能自由通过肾小球
膜,少量与蛋白质结合不能通过。
血磷、骨磷以及细胞代谢的有机磷化合物处于平衡状态,
由甲状旁腺激素、降钙素以及 1,25-(OH)2VD起调节作用。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(二) 磷
1,磷的生理功能
( 1) 是骨骼、牙齿以及软组织的主要成分, 保证骨骼和
牙齿的形成和正常功能 。
( 2) 磷酸盐能调节能量的释放。
机体代谢中能量多以 ADP+磷酸+能量 ATP及磷酸肌酸
形式贮存。需要时释放(上式逆反应),即 ADP,ATP、磷酸肌
酸等作为贮存、转移、释放能量的物质。是细胞内化学能的主
要来源。
( 3) 是酶的重要组成成分。
体内许多酶如焦磷酸硫胺素( TPP)、磷酸吡哆醛、辅酶
Ⅰ (尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸)、辅酶 Ⅱ (尼克酰胺腺嘌呤二
核苷酸磷酸)等辅酶或辅基都需要磷参与。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(二) 磷
1,磷的生理功能
( 4) 磷酸盐能参与物质活化。
① B族维生素只有经过磷酸化才具有辅酶的作用,分别组
成辅酶 TTP,FMN(黄素单核苷酸)及 FAD(黄素腺嘌呤二核苷
酸),NAD(辅酶 Ⅰ )及 NADP(辅酶 Ⅱ )。
② 碳水化合物和脂肪的中间代谢与吸收,均需先经过磷酸
化后成为如葡萄糖 -6-磷酸等才能继续进行。
( 5) 磷酸盐有参与调节体液酸碱平衡的作用。
磷酸盐能与氢离子结合,并以不同形式的磷酸盐从尿中
排出,调节体液的酸碱度。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(三) 镁
人体内含镁 20~28 g,其中 3/5集中在骨骼,2/5分散在肌肉
和软组织。
1,生理功能
( 1)体内镁以磷酸盐、碳酸盐的形式参与构成骨骼和牙齿。
( 2) 在组织细胞内,镁与多种生化反应有关,镁几乎涉及生
命活动的各个环节。
( 3) 镁是心血管系统的保护因子。
( 4) 镁盐有利尿和导泻作用。
( 5) 镁在细胞内与钙、钾、钠等正离子以及其它的负离子协
同,维持体内的酸碱平衡和神经肌肉的应激性。
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(三) 镁
2、缺乏症
( 1)原因:酒精中毒、恶性营养不良及急性腹泻等。
( 2)主要症状:肌肉痉挛(颤抖、抽搐)、心率过快、
倦怠、恶心,严重时可导致精神错乱。
3,食物来源
( 1)植物食品含镁较多,如大豆、花生、芝麻、全谷、绿
叶蔬菜。 动物食品一般含镁较少。
( 2)某些食品加工过细,镁大部分被损失,如精制的白糖几
乎不含镁。
4,供给量
我国居民磷的适宜摄入量成人为 350mg/d,可耐受最高量为
700mg/d
微 量 营 养 素
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二,常量元素
(四) 其它常量元素
钾、钠、氯的生理功能及食物来源
名
称 主要生理功能 缺乏症状
食物来
源
AI(
成人 )
钾
为细胞内的主要阳离子。参与
维持细胞内正常渗透压、体内酸碱
平衡、神经肌肉的应激性,并参与
碳水化合物和蛋白质的正常代谢
倦怠、嗜睡、
肌肉无力及心律
失常
水果、
蔬菜、谷
物、肉类
200mg
/ d
钠
为细胞外液的主要阳离子。参与
维持体内的酸碱平衡、体内水分的
恒定、神经肌肉的应激性、正常血
压等生理过程,并参与碳水化合物
和蛋白质的正常代谢
倦怠、恶心、
心率加速、血压
下降、严重缺
乏可发生昏迷
食盐
2200mg
氯 为胃酸的主要成分,是细胞外液的主要阴离子,参与维持体内酸碱
平衡,激活唾液淀粉酶
食欲不振 食盐 3400mg
微 量 营 养 素