第 10 章 营养与化学元素

大自然中一切物质都是由化学元素组成的，人体也不例外。各种化学元素在人体中各有不同的功能。人体通过呼吸、饮水和进食，与地球表面的物质交换和能量交换达到某种动态平衡。所以生命过程就是生物体发生的各种物质转化以及能量转化的总结果。在生命活动过程中，化学元素和营养物质则通过食物链循环转化，再通过微生物分解返回环境。

健康长寿是人类的共同愿望。许多资料证明，危害人类健康的疾病都与体内某些元素平衡的失调有关。因此，了解生命元素的功能，并正确理解饮食、营养与健康的关系，树立平衡营养观念，通过食物链方法补充和调节体内元素的平衡，会有益于预防疾病，增强体质，保持身体健康。

地球上最早的生命是怎样形成的？这是一个有趣的课题，是当代的重大科学课题。现在认为地球是由无生命阶段慢慢演化为有生命阶段的。

1953 年，美国化学家 Miller S L 实验模拟原始地球上大气成分，用 H， CH ，NH 和水蒸气等，通过加热和火花放电，合成了氨基酸①。随后，许多通

过模拟地球原始条件的实验又合成了生命体中重要生物高分子，如嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖、核苷酸、脂肪酸等等。1965 年和 1981 年，我国又在世界上先后首次人工合成了牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。蛋白质和核酸的形成是无生命到有生命的转折点。

生命的化学进化过程包括四个阶段：

1. 从无机小分子物质生成有机小分子物质；

2. 从有机小分子物质形成有机高分子物质；

3. 从有机高分子物质组成多分子体系；

4. 从多分子体系演变为原始生命。

原始生命是最简单的生命形态，它至少要能进行新陈代谢和自我繁殖才能生存和繁衍。生命的进化可以理解为生命与环境长期相互作用的结果，是通过量变到质变来实现的。地球的年龄约为 46 亿年，而人类的出现距今约

300 万年。

地球上的生命，以及它的最高级形式－－人类自身，可以说是物质在一个相当漫长的历史长河中从低级向高级，从无生命向有生命的发展进化过程的产物。地球本身经历了元素的进化（由宇宙中最丰富的元素氢通过核反应合成各种各样的元素，以构成星体本身），分子的进化（由原子间的反应生成分子，由分子间的反应生成更复杂的分子，聚合物分子以及生物聚合物分子）和生物的进化（由最原始的细胞的出现进化到人）。这个进化过程可以用图 10－1 表示。

① 谢毓元.药物化学的回顾与前瞻.化学通报，1992（8）：8～