人體內(nèi)之組成元素及功能簡介
氧
構(gòu)成水及有機(jī)分子。由于它的存在,細(xì)胞能進(jìn)行氧化作
(O) 用產(chǎn)生ATP。
碳
是有機(jī)分子的中心元素。
(C)
氫
構(gòu)成水、大部份的有機(jī)分子及所有的食物。
(H)
氮
是蛋白質(zhì)及核酸的主要成份。
(N)
鈣
構(gòu)成骨骼及牙齒;參與許多生理活動,如血液凝固、物
(Ca) 質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜、細(xì)胞運動、細(xì)胞分裂、肝醣代謝、肌肉
收縮……等。
磷
很多蛋白質(zhì)、核酸、ATP、及c-ATP的成份之一;亦是骨
(P) 骼、牙齒構(gòu)造或神經(jīng)組織所必須之物質(zhì)。
氯
在體液中存在形式為Cl-,它伴隨Na+出入細(xì)胞膜。
(Cl)
鈉
鈉是細(xì)胞外液含量最多的陽性離子,為神經(jīng)、肌肉興奮
(Na) 的重要基礎(chǔ)。它大量存于血液中,亦旦維持血漿滲透壓
的重要物質(zhì)之一。
鎂
是許多生化作用不可或缺的輔脢。
(Mg)
硫
存于蛋白質(zhì),特別是肌肉的收縮蛋白成份。
(S)
鉀
鉀是細(xì)胞內(nèi)含量最高的陽性離子,它的移動與膜電位變
(K) 化極相關(guān)。
碘(I) 是甲狀腺荷爾蒙(T3、T4)成份。
鐵
為血紅素及電子傳遞鏈之必要元素。
(Fe)
B、金屬鹽類顯微鏡下
體內(nèi)常見的金屬鹽類有鈣、磷、鉀、鈉、鎂、鐵……等。
這些金屬鹽類存在體內(nèi)的形式有極大差異,而負(fù)責(zé)之生理功能
亦各異其趣。其中鈣和磷通常形成碳酸鈣或磷酸鈣沉積在骨骼
組織和牙齒的琺瑯質(zhì)上,使這兩種組織具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度及硬度
;鐵是血紅素的中心架構(gòu);鎂則是許多生化反應(yīng)不可或缺的輔
;而鉀和鈉則大部份以正電離子(K+、Na+)的狀態(tài)分佈在
體液中,當(dāng)這些帶電的離子移動時,引起細(xì)胞內(nèi)外電流的改
變。
有機(jī)化合物
有機(jī)化合物以碳、氫為主要架構(gòu),通常亦含氧。有機(jī)化合物
是人類能量的主要來源。人類若缺乏有機(jī)化合物就好像車子缺
少汽油一般,將失去生物的活力,其重要性可見一般。主要包
括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等三大類。
A、 碳水化合物
碳、氫、氧為碳水化合物的組成元素,其中氫、氧比例和
水相同為2:1。碳水化合物的一般分子式為Cn(H2O)n,n≧3。
碳水化合物(Carbohydrates)依其分子大小可分為單醣類
(Monosaccharides)、雙醣類(Disaccharides)及多醣類
(Ploysaccharides)。
碳水化合物是人類攝食的基本食物,主要的來源是來自植
物。最常見的形式是葡萄糖和淀粉,這些化合物經(jīng)人體吸收后
作為能量來源。碳水化合物經(jīng)消化系統(tǒng)消化吸收后,儲存在肝
臟或骨骼肌內(nèi)。當(dāng)身體需要能量時,肝醣便迅速分解成葡萄
糖,經(jīng)血液輸送至組織細(xì)胞中繼續(xù)分解,以產(chǎn)生ATP(一分子
葡萄糖完全分解可產(chǎn)生38個ATP)。
A、
脂肪
脂肪(Lipid)是由甘油(Glycerol)及脂肪酸(Fatty Acid)
組成的。大多數(shù)脂肪分子為非極性,十分難溶于水。脂肪可分
為下列2種:
l 不飽和脂肪(Unsaturated):碳原子間為雙鍵共價健,氫
原子數(shù)未完全飽和。
l 飽和脂肪(Saturated):碳原子間為單鍵共價健,即氫原
子數(shù)完全飽和。
飽和脂肪多存于動物性食物,例:肉類製品、牛油……等
;不飽和脂肪則多存于植物性食物,例:黃豆油、玉米油
……等。飽和脂肪極易在肝臟中轉(zhuǎn)變成膽固醇,而過量的膽固
醇則往往是心臟血管疾病的肇因。過胖或心臟血管疾病患應(yīng)減
少食用動物性食物,而多攝取蔬菜、水果。
脂肪在人體內(nèi)含量約佔體重的12%。大部份的脂肪儲存在全
身的組織、器官良好的保護(hù)襯墊。脂肪還是人類的能量儲存
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庫,當(dāng)體內(nèi)碳水化合物耗盡時,細(xì)胞就開始燃燒脂肪產(chǎn)生能
量,因此人類即使數(shù)日未進(jìn)食,仍可維持生命。
B、
蛋血質(zhì)
人類細(xì)胞核中的去氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid;
DNA)分子是兩股核酸鏈組成,鏈與鏈之間以其上的鹽基相
互配對連接成螺旋狀。DNA分子上鹽基有腺嘌呤(Adenine;
A)、鳥糞嘌呤(Guanine; G)、胸腺嘧啶(thymine; T)、
胞嘧啶(Cytosine; C),A只可與T配對而C只可與G配對。
DNA分子存有各種蛋白質(zhì)的合成密碼,這些密碼經(jīng)由轉(zhuǎn)錄作用
(Transcription)傳給核糖核酸(Ribonucleic Acid; RNA),
RNA分子在細(xì)胞中以股的形式存在,其上亦有鹽基可與DNA分
子相配對。RNA依功能可分為核糖體RNA(rRNA)、傳訊
RNA(mRNA)及轉(zhuǎn)送RNA(tRNA)三種形式存在。
DNA將密碼轉(zhuǎn)錄給mRNA,轉(zhuǎn)錄完成后,mRNA將密碼攜帶
至核糖體上,而在細(xì)胞質(zhì)中的tRNA上有反密碼可與mRNA上的
密碼結(jié)合,于是tRNA便依據(jù)mRNA之密碼將其所攜帶的特定胺
基酸搬運至核糖體,核糖體則將胺基酸依序結(jié)合成勝鏈或蛋白
鏈。蛋白質(zhì)合成步驟可簡化為:
顯微鏡下
DNA
mRNA
Transcripition
人體蛋白質(zhì)(Proteins)是一種複雜的化合物,由20馀種
基本胺基酸(Amino Acid)所組成。組成元素以碳、氫、氧、
蛋白質(zhì)
Translation
顯微鏡下
氮為主,少數(shù)特殊蛋白質(zhì)亦含有硫及磷。蛋白質(zhì)分子穩(wěn)定性較
差,在不適當(dāng)?shù)臏囟燃癙h值時,蛋白質(zhì)將凝固變性并失去活
性。蛋白質(zhì)含量約佔體重的20%,在體內(nèi)擔(dān)任多種重要的功
能。