人体骨骼和牙齿的主要化学成分?

骨骼和牙齿的成分真的是CaCO3吗课本错了!

羟基磷灰石是一种胶体磷酸钙即 Hydroxyapatite ，广泛存在于人体和牛乳中，人体内主要分布于骨骼和牙齿中，牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中。实质上它是一种高度交错聚合的高分子磷酸钙聚合物，其分子式为 Ca 10 (PO4) 6 (OH) 2 ，其中钙磷元素摩尔比值为 167 。在骨骼和牙齿中，钙和磷又主要以胶体磷酸钙结晶形态存在，并和胶原蛋白质共同构成复杂的网络结构。

现代医学研究发现，人体对钙的吸收是一个复杂的过程，但有一点可以肯定的是，人体对动物乳汁中天然的钙源是最容易吸收的，这些天然乳钙的一个突出特点就是主要成分是胶体状磷酸钙，钙磷比为 17 （摩尔比），虽然这些钙在乳汁中难以溶解，但它们可以和乳汁中的酪蛋白发生作用，形成稳定的悬浮物，而不会发生沉淀，而且这些特殊的乳钙对于蛋白质的稳定有重要的意义。

胶体磷酸钙的主要成分为磷酸钙、柠檬酸钙和柠檬酸钾，其最显著的特点在于：产品的钙：磷 = 17 （摩尔比），该比例和人体骨骼及牙齿的钙磷比完全一致。胶体磷酸钙和普通无机磷酸钙并不完全等同，它是一种高度交错聚合的高分子磷酸钙聚合物，特称之为 Ultra-polyphosphate (UP) 或 Hydroxy-Apatite （HAP）。

人体中的化学成分百分比如下：

1、身体成分指的是身体脂肪组织和非脂肪组织的含量在体重中所占的百分比，通常状况下，人的身体主要是由水，蛋白质，脂肪和无机物四种成分构成；

2、普通成年人的正常比例为水占百分之五十五，蛋白质占百分之二十，体脂肪占百分之二十，无机物占百分之五；

3、这是实现人体成分均衡和维持身体健康状况的一个最基本的条件，定期监测体成分，密切观察自己身体构成的变化，明确脂肪，肌肉在体内的分布情况，可以针对薄弱部位，塑造完美身材。

组成人体的元素中，含量最高的是氧，为65％。但是，由于在人体组成成分中，主要以有机物为主，因此，由于水的含量高从而导致含量最高的氧元素，并不是研究人员的主要考虑对象。碳在人体元素成分表中，含量为18％，居第二位。由于碳是有机物的骨架元素，所以，人们往往花很大气力去分析和探讨它的存在。

人体元素中，碳、氧、氮、氢约占了96％，在成分表中具有绝对的多数。在人体中，元素的存在形式主要为水和含碳有机物两种。

人体内所含有的元素，目前已知的达到60多种。现在认为，维持生命的必需元素为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、钠、氯、硫、镁、铁、硅、锌、铜、锰、钴、碘、钼、共19种。关于氟的必需性，目前尚存疑问。另外，硼、铝、金、银、汞等元素的必需性也存在疑问。有不少人认为这几个元素是偶然进入人体内的，而并不是人体所必需的。

人体的构成元素，从周期表来看，广泛地分布于第I族到第Ⅷ族。大多数元素属于第1周期到第4周期，原子序数比较小，因此，大多数是比较轻的元素。

除碳、氧、氮、氢外，对于其他元素成分而言，钙、磷在骨质中很多，钾在细胞内液中比较多，钠在细胞外液中也就是血液和组织间液中比较多。硫是蛋白质成分，氯和镁是存在于体液中的盐类，铁是血红素的成分，铜是酶的成分，锰是辅酶的成分，碘含于甲状腺素中，钴含于维生素B12中（表2-2）。

表2-2人体的组成元素

元素

质量分数/%

主要含有的分子

氧

65

水，有机物

碳

18

碳水化合物，脂质，蛋白质，核酸

氢

10

碳水化合物，脂质，蛋白质，水

氮

3

蛋白质，核酸

钙

15

骨无机质

磷

10

碳水化合物中间体，核酸，骨无机质

硫

025

蛋白质

钾

02

细胞内液

钠

015

细胞外液（血浆、组织液）

氯

015

细胞内外液

镁

005

细胞内外液

铁

0006

血红素

铜

00002

铜蛋白质

锰

000003

辅酶

碘

000004

甲状腺激素

钴

—

维生素B2

二、人体所含的主要化合物

人体化合物的分类形式一般如下：

各种成分在人体中的比例，随着人体的年龄、性别、营养状况以及个体差别等而有不同，其中脂质尤为明显。脂质多的人，水分变少。其他的成分则大多数比较稳定。蛋白质的含量一般约为15％～18％(表2-3)

表2-3人体所含的主要化合物

化合物

含量（占体重的百分数）/%

化合物

含量（占体重的百分数）/%

水

60～75

碳水化合物

<1

蛋白质

15～18

无机质

2～6

脂质

16～58

构成人体的成分，依人体的部位、器官、组织、细胞等的不同也有差别，例如，血液中的水含量为77％～81％，牙齿的珐琅质中只有2％；就蛋白质而言，在筋肉中其含量达到17％～22％，而在血清中只有7％。

1、水

人体中的水含量及其分布，与年龄直接相关。一般年龄越小，水含量越高，细胞外液中的水分布越多(表2-4)。

另外，人体的水含量与机体内的脂肪含量也存在有一定的关系。由于脂肪组织含水很少，所以胖人机体内的水含量一般比较少。从水对生命体的重要性来讲，同样体重的瘦人和胖人，如果丢失同样重量的水分，则对胖人的损害将更大。

表2-4不同年龄组的小儿与成人体内水的含量与分布（占体重％）

足月新生儿

1岁

2～14岁

成人

体液总量

80

70

65

60

细胞内液

35

40

40

40

细胞

外液

细胞间液

40

25

20

15

血浆

5

5

5

5

2、无机质

一个体重65㎏的健康男子的化学组成上，无机质的总量约为4㎏，占整个体重的6％。在这4㎏无机质的分布中，骨骼部分占80％以上，筋肉部分占约10％（表2-5）。

表2-540㎏无机质的体内分布

组织部位

质量分数/%

组织部位

质量分数/%

骨骼

831

脑

07

筋肉

104

血液

07

皮肤

10

肠

06

肝脏

08

肺

05

另外，在组织的细胞内液与细胞外液中，无机质的构成也存在着差别。其中，细胞内液主要含钾离子，细胞外液主要含钠离子。

3、碳水化合物

机体中的碳水化合物，主要有糖原及粘多糖类成分。糖原是人体的主要碳水化合存在，是维持人体正常血糖值的重要成分，但一般其含量不足1％。

人体是由化学元素组成的，组成人体的元素有60多种。其中有钙、钠、钾、镁、碳、氢、氧、硫、氮、磷、氯等11种属必需的定量元素，集中在元素周期表头20个元素内，另有铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。其中钙、钠、钾、镁四种元素约占人体中金属离子总量的99%以上。

人体元素与生活所在地的自然环境本底相适应，大体包括三类：常量元素、微量元素和年龄元素。人体和地球一样，都是由各种化学元素组成的，存在于地壳表层的90多种元素均可在人体组织中找到。根据元素在机体内的含量，可划分为宏量与微量两种：含量占人体总重量万分之一以上称宏量元素。含量占人体总量万分之一以下称微量元素。

人体中的微量元素溶融在人体的血液里。如果缺少了这样那样的微量元素，人就会得病，甚至导致死亡。正常人每天都要摄取各种有益于身体的微量元素。即：铁、锌、铜、锰、碘、钴、锶、铬、硒等微量元素。

微量元素虽然在人体中需求量很低，但其作用却非常大。

铁铁在人体中含量约为4—5克。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血。在血红蛋白中的含量约为72%。铁元素在菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。

铜正常成人体内含铜100—200毫克。其主要功能是参与造血过程；增强抗病能力；参与色素的形成。铜在动物肝脏、肾、鱼、虾、蛤蜊中含量较高；果汁、红糖中也有一定含量。

锌对人体多种生理功能起着重要作用。参与多种酶的合成；加速生长发育；增强创伤组织再生能力；增强抵抗力；促进性机能。锌在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。

氟是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿,防止老年人的骨质疏松。含氟量较多的食物有粮食(小麦、黑麦粉) 、水果、茶叶、肉、青菜、西红柿、土豆、鲤鱼、牛肉等。但是,过多吃进氟元素,又会发生氟中毒,得“牙斑病”。体内含氟量过多时,还可产生氟骨病,引起自发性骨折。

硒成年人每天约需04毫克。硒具有抗氧化,保护红细胞的功用,并发现有预防癌症的作用。硒在小麦、玉米、 大白菜、南瓜、大蒜和海产品中含量较丰富。

碘通过甲状腺素发挥生理作用,如促进蛋白质合成；活化100多种酶；调节能量转换；加速生长发育；维持中 枢神经系统结构。碘在海带、紫菜、海鱼、海盐等中含量丰富。

钴是维生素B12的重要组成部分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用,并可扩 张血管,降低血压。但钴过量可引起红细胞过多症,还可引起胃肠功能紊乱,耳聋、心肌缺血。

铬可协助胰岛素发挥作用,防止动脉硬化,促进蛋白质代谢合成,促进生长发育。但当铬含量增高,如长期吸入铬酸盐粉,可诱发肺癌。

-人体构成元素

宇宙万物都是由化学元素构成的，人体也不例外。构成人体的元素有六十多种，其中最主要的元素是氧、氢、碳、氮四种，它们占了人体重量的96%左右。除此之外，还有钙、磷、硫、镁、钠、氯等。其他在人体中含量极少的元素叫微量元素，有铁、碘、硼、硅、氟、铜、锰、钴、锌、硒、铬、钒、镍、钼等。尽管这些微量元素在人体中的含量很小，但却是人体健康所不可缺少的。

氧和氢两种元素组成了水。我们身体中，水分占了70%，幼儿身体中的水分高达80%。可以说，水是生命的源泉。人的身体是由一个个细胞组成的，细胞中就含有水。血液、唾液、胃液中，大部分也是水。就连头发、骨头、指甲中，也都含有水。我们身体中有各种消化腺，如腮腺、颌下腺、舌下腺、胃腺、肠腺、胰腺及肝脏。它们不断分泌出人体必需的各种消化液，将人们吃进的食物分解为人体能够直接吸收的营养。这些消化液就是人体中的“泉水”。一个正常人，一天一夜能分泌消化液8500毫升，一年则有300万毫升。

人体中的各种化学反应，都是在水的帮助下完成的。通常，一个成年人每天通过出汗和大小便排出大约2000毫升的水。同时，每天必须吸收同样多的水，才能保持体内水分的平衡。一个人如果失水20%左右，又得不到补充，就会危及生命。在剧烈运动出了大汗后，要多喝些水就是这个道理。

有些元素在人体中的含量很少，但作用却很大。人体中如果缺了它们，就可能得病。人体中钠的含量约有80克，主要分布在细胞外的液体中。人的汗水、泪水带些咸味，就是其中含有钠的缘故。钾元素在人体中约有150克，大部分藏在细胞里。钠和钾对维持生命起着重要作用，它们能保持身体内正常的渗透压，调节体内的酸碱度和神经、肌肉活动。医院里给病人打吊针，常常就是补充钠、钾。当然，钠在人体中并不是越多越好，含钠过多或者含钾过少，会产生心血管疾病。所以，在饮食中，最好能少吃含钠的食盐，多吃含钾高的食物，如香蕉、土豆、橘子、柚子、甜瓜、蘑菇和新鲜蔬菜。

在内地的山区和乡村，常见有一些人得一种“大脖子病”，医生们叫它甲状腺肿大。得这种病的原因是因为身体里缺乏碘。科学研究还证明，缺碘能引起人的智力低下。在海产品中含有大量的碘，如海带、紫菜等。现在，我国政府提出要消灭由缺碘引起的各种疾病，而补充碘的最方便的途径，就是食用加碘的食盐。

镁的作用是激活人体中的各种酶，参与能量的代谢活动。如果长期缺镁，会引起心肌和心血管壁肌肉的损害。多吃粗粮、糙米、花生等可以补充镁。

铁是人体中氧气的输送者。人们每天要吸进大约10000公升氧气，如此巨大数量的气体交换，都是靠结合在红细胞内的血红蛋白中的铁来完成的。而身体中如果缺少了铁，就会影响红细胞中血红蛋白的合成，引起缺铁性贫血。其实，一般人体中铁的含量不过4～5克。动物肝脏、瘦肉、蛋黄、鱼类、豆类、芹菜、豆芽等食物中都含有丰富的铁，常吃这些食物，可以预防缺铁性贫血。

锌是构成各种蛋白质分子的重要元素，缺乏锌可以导致婴儿发育不良、创伤不易愈合等。如果我们常吃些海蛎子、鱼、羊肉、蛋黄、牛奶、菠菜、葵花子、花生、核桃等，就不会缺锌了。

人体中的铜是氧化还原体系中的催化剂。缺了它，人会得上低蛋白血症和营养不良症。在我国一些山区，有的人会患一种地方病叫“克山病”。因为这些地方土壤、农作物中硒的含量很低。缺硒还会影响人的生育机能。钼在人体中的含量也很少，但如果缺了它，就可能产生低血色素性贫血症和消化道癌症。

当然，微量元素在人体中的含量并不是越多越好。有的元素如果过量，人体不需要，就会被排出去；有的元素过多或过少，都会引起身体的异常。比如铬元素，人体中少了它会造成动脉粥样硬化，还会影响身体发育，影响视力；但如果太多了则又会产生鼻中隔穿孔。再如元素钒，过多过少都会影响胆固醇和脂肪酸的代谢。

还有一种重要的元素就是钙。钙在人体中的重量约为体重的2%。人的骨骼、牙齿的主要成分就是钙。缺钙不仅会影响骨骼和牙齿的生长，还会导致神经紧张、脾气急躁等等。而摄取足够的钙，有助于降低血压，防止心脏病、老年人骨质疏松症、动脉硬化等。钙的最好来源是乳制品。我们还可以从许多食物中摄取钙，如虾、蟹、鱼、豆腐、黑木耳、花椰菜、芹菜、红枣、山楂、花生等等。

人体里有这么多化学元素，就好像是一座化学工厂。这些元素主要是从我们吃的食物中获得。所以，我们平时要注意饮食多样化，不挑食、偏食，才能平衡身体的需要，保持身体健康。

生命元素

在天然的条件下，地球上或多或少地可以找到90多种元素，根据目前掌握的情况，多数科学家比较一致的看法，认为生命必需的元素共有28种，包括氢、 硼、碳、氮、氧、氟、钠、镁、硅、磷、 硫、氯、钾、钙、钒、铬、锰、铁、钴、 镍、铜、锌、砷、硒、溴、钼、锡和碘。

硼是某些绿色植物和藻类生长的必需元素，而哺乳动物并不需要硼，因此，人体必需元素实际上为27种。在28种生命必需的元素中，按体内含量的高低可分为宏量元素和微量元素。

宏量元素指含量占生物体总质量001%以上的元素。如碳、氢、氧、氮、磷、硫、氯、钾、钠、钙和镁，这些元素在人体中的含量均在003%~625%之间，这11种元素共占人体总质量的9997%，是构成人体细胞、组织、器官的主要成份，所以又叫造体元素。

微量元素指占生物体总质量001%以下的元素。如铁、硅、锌、铜、溴、锡、锰等。这些微量元素占人体总质量的003%左右。这些微量元素在体内的含量虽小，但在生命活动过程中的作用是十分重要的。这些微量元素在人体内是某些蛋白质、酶、激素、维生素的重要组成成分，具有重要的生理功能，可维持机体的正常生命活动，如果缺少某些必需微量元素或微量元素不平衡，就会引起疾病，甚至死亡。而且这些元素不能在体内生成，所以人体必须不断从外界摄入适量的各种必需微量元素，以保证机体正常的生理活动。

生物功能

（一）组成生物体内的蛋白质、脂肪、碳水化合物和核糖核酸的提供基础的结构单元，也是组成地球上生命的基础。这些元素包括碳、氢、氧、氮、硫、磷。

生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的。先是一节碳链一节碳链地接长，演变成为蛋白质和核酸；然后演化出原始的单细胞，又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩、直至人类。这三四十亿年的生命交响乐，它的主旋律是碳的化学演变。可以说，没有碳，就没有生命。碳，是生命世界的栋梁之材。

氮是构成蛋白质的重要元素，占蛋白质分子重量的16％～18％。蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。动植物体内的酶也是由蛋白质组成。此外，氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。由于氮在植物生命活动中占有极重要的地位，因此人们将氮称之为生命元素。

氨基酸和一些常见的酶含硫，因此硫是所有细胞中必不可少的一种元素。

磷素是构成各种生命物质所必需的成分。人体内矿物质的百分之二十是磷，它是体内含量第二丰富的矿质营养元素，而磷含量中的百分之八十存在于骨骼和牙齿中，其余的磷广泛分布于体内各细胞的脂肪、蛋白质、糖类、酶和盐类中。在细胞中，磷是基因结构的基础（DNA、RNA、基因、染色体）并且在自然界的生命活动中以ATP和ADP的形式对生物能量的产生、转换和储藏起关键作用。在植物体内，磷是光合作用、呼吸作用、细胞功能、基因转移和繁殖过程所必需的。

（二）钠、钾和氯离子的主要功能是调节体液的渗透压，电解质的平衡和酸碱平衡，通过钠-钾泵，将钾离子、葡萄糖和氨基酸输入细胞内部，维持核糖体的最大活性，以便有效地合成蛋白质。钾离子也是稳定细胞内酶结构的重要辅因子。同时，钠离子、钾离子还参与神经信息的传递。

（三）钙和氟是骨骼、牙齿和细胞壁形成时的必要结构成分（如磷灰石、碳酸钙等），钙离子还在传送激素影响、触发肌肉收缩和神经信号、诱发血液凝结和稳定蛋白质结构中起着重要的作用。

（四）镁离子参与体内糖代谢及呼吸酶的活性，是糖代谢和呼吸不可缺少的辅因子，与乙酰辅酶A的形成有关，还与脂肪酸的代谢有关。参与蛋白质合成时起催化作用。与钾离子、钙离子、钠离子协同作用共同维持肌肉神经系统的兴奋性，维持心肌的正常结构和功能。另一个有镁参与的重要生物过程是光合作用，在此过程中含镁的叶绿素捕获光子，并利用此能量固定二氧化碳而放出氧。

（五）铁（II，III）的主要功能是作为机体内运载氧分子的呼吸色素。例如，哺乳动物血液中的血红蛋白和肌肉组织中的肌红蛋白的活性部位都由铁（II）和卟啉组成。其次，含铁蛋白（如细胞色素、铁硫蛋白）是生物氧化还原反应中的主要电子载体，它是所有生物体内能量转换反应中不可缺少的物质。

（六）铜（I、II）的主要功能与铁相似，起着载氧色素（如血蓝蛋白）和电子载体（如铜蓝蛋白）的作用。另外，铜对调节体内铁的吸收、血红蛋白的合成以及形成皮肤黑色素、影响结缔组织、弹性组织的结构和解毒作用都有关系。

（七）锌离子是许多酶的辅基或酶的击活剂。维持维生素A的正常代谢功能及对黑暗环境的适应能力，维持正常的味觉功能和食欲，维持机体的生长发育特别是对促进儿童的生长和智力发育具有重要的作用。

（八）锰（II、III）是水解酶和呼吸酶的辅因子。没有含锰酶就不可能进行专一的代谢过程，如尿的形成。锰也是植物光合作用过程中光解水的反应中心。此外，锰还与骨骼的形成和维生素C的合成有关

（九）钼是固氮酶和某些氧化还原酶的活性组分，参与氮分子的活化和黄嘌呤、硝酸盐以及亚硫酸盐的代谢。阻止致癌物亚硝胺的形成，抑制食管和肾对亚硝胺的吸收，从而防止食道癌和胃癌的发生。

（十）钴是体内重要维生素B-12的组分。维生素B-12参与体内很多重要的生化反应，主要包括脱氧核糖核酸（DNA）和血红蛋白的合成，氨基酸的代谢和甲基的转移反应等，

（十一）铬（III）是胰岛激素的辅因子，也是胃蛋白酶的重要组分，还经常与核糖核酸（RNA）共存。它的主要功能是调节血糖代谢，帮助维持体内所允许的正常葡萄糖含量，并和核酸脂类、胆固醇的合成以及氨基酸的利用有关。

（十二）钒、锡、镍是人体有益元素，钒能降低血液中胆固醇的含量。锡可能与蛋白质的生物合成有关。镍能促进体内铁的吸收、红细胞的增长和氨基酸的合成等。

（十三）硅是骨骼、软骨形成的初期阶段所必需的组分。同时，能使上皮组织和结缔组织保持必需的强度和弹性，保持皮肤的良好的化学和机械稳定性以及血管壁的通透性，还能排除机体内铝的毒害作用。

（十四）硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必要构成部分，具有保护血红蛋白免受过氧化氢和过氧化物损害的功能，同时具有抗衰老和抗癌的生理作用。

（十五）碘参与甲状腺素的构成。溴以有机溴化物的形式存在于人和高等动物的组织和血液中。生物功能有待进一步确证。

（十六）砷是合成血红蛋白的必需成分。

（十七）硼对植物生长是必需的，尚未确证为人体必需的营养成分。

如何摄取

人体必需微量元素共8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁。

含碘丰富的食物有食盐、海带、紫菜、鱼虾、海参等

野山菌中的铁、锌、铜、硒、铬含量较多,经常食用野山菌补充微量元素的不足

含碘量丰富的食物为海产品，如海带、紫菜、鲜鱼、蚶干、干贝、淡菜、海参、海蜇等。

补铁:各种动物肝脏、牛肉、鳝鱼、猪血

补锌:牡蛎、鲱鱼、瘦肉、鱼类等

补铜:动物肝脏、硬壳果、豆类、牡蛎

补锰:坚果、谷物、咖啡、茶叶等

补碘:海带及各种海味

补铬:牛肉、动物肝、粗粮、黑糊椒等

补硒：鸡蛋、动物内脏、鱼类等。

补钴：各种海味、蜂密、肉类等

注意：保健品、药品并非补充微量元素的首选。由于各种食物中所含的微量元素种类和数量不完全相同，只要平时的膳食结构做到粗、细粮结合，荤素搭配，不偏食不挑食，就能基本满足人体对各种元素的需要。人如果表现出缺乏某种微量元素的症状，其实缺的通常并不止是一种微量元素，而是多种。但如通过保健品补充，往往只能缺什么补什么。如果通过均衡饮食，则可以吸收食物中的多种微量元素。