Войти
Состав тела можно анализировать различными способами. Это может быть сделано с точки зрения присутствующих химических элементов или по молекулярному типу, например, вода, белок, жиры (или липиды ), гидроксилапатит (в костях), углеводы (такие как гликоген и глюкоза ) и ДНК. С точки зрения типа ткани, тело может быть проанализировано на воду, жир, соединительную ткань, мышцу, кость и т. Д. С точки зрения типа клеток тело содержит сотни различных типов. клеток, но особенно большое количество клеток, содержащихся в теле человека (хотя и не самая большая масса клеток), - это не клетки человека, а бактерии, обитающие в нормальном желудочно-кишечном тракте человека.
 | Элемент | Символ | массовый процент | процент атомов |
| Кислород | O | 65,0 | 24,0 | |
| Углерод | C | 18,5 | 12,0 | |
| Водород | H | 9,5 | 62,0 | |
| Азот | N | 3,2 | 1,1 | |
| Кальций | Ca | 1,5 | 0,22 | |
| Фосфор | P | 1,0 | 0,22 | |
| Калий | K | 0,4 | 0,03 | |
| Сера | S | 0,3 | 0,038 | |
| Натрий | Na | 0,2 | 0,037 | |
| Хлор | Cl | 0,2 | 0,024 | |
| Магний | Mg | 0,1 | 0,015 | |
| Все остальные | < 0.1 | < 0.3 |
Круговые диаграммы типичного состава человеческого тела в процентах от массы и в процентах от атомного состава ( атомный процент ).Почти 99% массы человеческого тела состоит из шести элементов: кислорода, углерода, водорода, азот, кальций и фосфор. Только около 0,85% состоит из других пяти элементов: калий, сера, натрий, хлорид рин и магний. Все 11 необходимы для жизни. Остальные элементы - это микроэлементы, из которых более десятка считаются необходимыми для жизни на основании убедительных доказательств. Вся масса вместе взятых микроэлементов (менее 10 граммов для человеческого тела) не дает в сумме массы тела магния, наименее распространенного из 11 неследных элементов.
Не все элементы, которые присутствуют в организме человека в следовых количествах, играют роль в жизни. Некоторые из этих элементов считаются простыми распространенными загрязнителями без функции (примеры: цезий, титан), в то время как многие другие считаются активными токсинами, в зависимости от количества (кадмий, ртуть, свинец, радиоактивные вещества). Для человека мышьяк токсичен, и его уровни в пищевых продуктах и пищевых добавках тщательно контролируются, чтобы уменьшить или исключить его потребление.
Некоторые элементы (кремний, бор, никель, ванадий), вероятно, необходимы и млекопитающим, но в гораздо меньших дозах. Бром в больших количествах используется некоторыми (хотя и не всеми) низшими организмами, а также в эозинофилах человека. Одно исследование показало, что бром необходим для синтеза коллагена IV у людей. Фтор используется рядом растений для производства токсинов (см. Этот элемент), но у людей действует только как местный (местный) отвердитель в зубной эмали, а не играет важную биологическую роль.
В среднем 70 кг (150 фунтов) тело взрослого человека содержит примерно 7 × 10 атомов и содержит как минимум обнаруживаемые следы 60 химических элементов. Считается, что около 29 из этих элементов играют активную положительную роль в жизни и здоровье человека.
Относительные количества каждого элемента варьируются в зависимости от человека, в основном из-за различий в соотношении жира, мышц и костей в организме. их тело. Люди с большим количеством жира будут иметь более высокую долю углерода и более низкую долю большинства других элементов (доля водорода будет примерно такой же). Цифры в таблице представляют собой средние значения различных цифр, приведенных в разных источниках.
В среднем в теле взрослого человека ~ 53% воды. Это существенно зависит от возраста, пола и ожирения. В большой выборке взрослых людей всех возрастов и обоего пола показатель доли воды по массе составил 48 ± 6% для женщин и 58 ± 8% для мужчин. Вода содержит ~ 11% водорода на массу, но ~ 67% водорода на атомный процент, и эти числа вместе с дополнительными числами в процентах для кислорода в воде вносят наибольший вклад в общую массу. и фигуры атомного состава. Из-за содержания воды человеческое тело содержит больше кислорода по массе, чем любой другой элемент, но больше водорода по атомной доле, чем любой элемент.
Элементы, перечисленные ниже как «незаменимые для человека», - это элементы, перечисленные (США) Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в качестве основных питательных веществ, а также шесть дополнительных элементов: кислород, углерод, водород., а также азот (основные строительные блоки жизни на Земле), сера (необходимая для всех клеток) и кобальт (необходимый компонент витамина B 12). Элементы, перечисленные как «Возможно» или «Вероятно» существенные, - это элементы, указанные Национальным исследовательским советом (США) как полезные для здоровья человека и, возможно, или, вероятно, важные.
| Атомный номер | Элемент | Массовая доля | Масса (кг) | Атомный процент | Необходим для человека | Отрицательные эффекты избытка | Группа |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 | Кислород | 0,65 | 43 | 24 | Да (например, вода, акцептор электронов) | Активные формы кислорода | 16 |
| 6 | Углерод | 0,18 | 16 | 12 | Да (органические соединения) | 14 | |
| 1 | Водород | 0,10 | 7 | 62 | Да (например, вода ) | 1 | |
| 7 | Азот | 0,03 | 1,8 | 1,1 | Да (например, ДНК и аминокислоты ) | 15 | |
| 20 | Кальций | 0,014 | 1,0 | 0,22 | Да (например, Кальмодулин и Гидроксилапатит в костях ) | 2 | |
| 15 | Фосфор | 0.011 | 0.78 | 0,22 | Да (например, ДНК и фосфорилирование ) | Гиперфосфатемия | 15 |
| 19 | Калий | 2,0 × 10 | 0,14 | 0,033 | Да (например, Na/K-ATPase ) | 1 | |
| 16 | Сера | 2,5 × 10 | 0,14 | 0,038 | Да (например, Цистеин, Метионин, Биотин, Тиамин ) | 16 | |
| 11 | Натрий | 1,5 × 10 | 0,10 | 0,037 | Да (например, Na/K-ATPase ) | 1 | |
| 17 | Хлор | 1,5 × 10 | 0,095 | 0,024 | Да (например, Cl-транспортная АТФаза ) | 17 | |
| 12 | Магний | 500 × 10 | 0.019 | 0,0070 | Да (например, связывание с АТФ и другими нуклеотидами ) | 2 | |
| 26 | Железо * | 60x10 | 0,0042 | 0,00067 | Да (например, Гемоглобин, Цитохромы ) | 8 | |
| 9 | Фтор | 37 × 10 | 0,0026 | 0,0012 | Да (AUS, NZ ), Нет (США, ЕС), Возможно (ВОЗ ) | токсичен в больших количествах | 17 |
| 30 | Цинк | 32x10 | 0.0023 | 0,00031 | Да (например, Цинк белки пальца ) | 12 | |
| 14 | Кремний | 20x10 | 0,0010 | 0,0058 | Возможно | 14 | |
| 31 | Галлий | 4,9 × 10 | ? | 0,0007 | No | 13 | |
| 37 | Рубидий | 4,6 × 10 | 0,00068 | 0,000033 | No | 1 | |
| 38 | Стронций | 4,6 × 10 | 0,00032 | 0,000033 | —— | 2 | |
| 35 | Бром | 2,9 × 10 | 0,00026 | 0,000030 | —— | 17 | |
| 82 | Свинец | 1,7 × 10 | 0,00012 | 0,0000045 | No | токсичный | 14 |
| 29 | Медь | 1 × 10 | 0,000072 | 0,0000104 | Да (например, медные белки ) | токсичны в больших количествах | 11 |
| 13 | Алюминий | 870 ×10 | 0.000060 | 0,000015 | No | 13 | |
| 48 | Кадмий | 720 × 10 | 0,000050 | 0,0000045 | No | токсичный | 12 |
| 58 | Церий | 570 ×10 | 0,000040 | No | |||
| 56 | Барий | 310 × 10 | 0,000022 | 0,0000012 | No | в больших количествах токсичен | 2 |
| 50 | Олово | 240 × 10 | 0,000020 | 6,0 × 10 | No | 14 | |
| 53 | Йод | 160 × 10 | 0,000020 | 7,5 × 10 | Да (например, тироксин, трийодтиронин ) | 17 | |
| 22 | Титан | 130 × 10 | 0.000020 | No | 4 | ||
| 5 | Бор | 690 ×10 | 0.000018 | 0,0000030 | Вероятно | 13 | |
| 34 | Селен | 190x10 | 0,000015 | 4,5 × 10 | Да | токсичен в больших количествах | 16 |
| 28 | Никель | 140x10 | 0.000015 | 0.0000015 | Вероятно | токсичен в больших количествах | 10 |
| 24 | Хром | 24 × 10 | 0.000014 | 8.9 × 10 | Да | 6 | |
| 25 | Марганец | 170 ×10 | 0,000012 | 0,0000 015 | Да (например, Mn-SOD ) | 7 | |
| 33 | Мышьяк | 260 × 10 | 0.000007 | 8.9 × 10 | No | токсичный | 15 |
| 3 | Литий | 31 × 10 | 0,000007 | 0,0000015 | Да (взаимосвязано с функциями нескольких ферментов, гормонов и витамины ) | токсичен в больших количествах | 1 |
| 80 | Ртуть | 190 × 10 | 0,000006 | 8,9 × 10 | No | токсичен | 12 |
| 55 | Цезий | 21 × 10 | 0,000006 | 1,0 × 10 | No | 1 | |
| 42 | Молибден | 130 × 10 | 0,000005 | 4,5 × 10 | Да (например, оксотрансферазы молибдена, ксантиноксидаза и сульфитоксидаза ) | 6 | |
| 32 | Германий | 5 × 10 | No | 14 | |||
| 27 | Кобальт | 21 × 10 | 0,000003 | 3,0 × 10 | Да (кобаламин, B 12) | 9 | |
| 51 | Сурьма | 110 × 10 | 0,000002 | No | токсичный | 15 | |
| 47 | Серебро | 10x10 | 0,000002 | No | 11 | ||
| 41 | Ниобий | 1600x10 | 0,0000015 | No | 5 | ||
| 40 | Цирконий | 6 × 10 | 0,000001 | 3,0 × 10 | No | 4 | |
| 57 | Лантан | 1370 × 10 | 8 × 10 | No | |||
| 52 | 120 × 10 | 7 × 10 | No | 16 | |||
| 39 | Иттрий | 6 × 10 | No | 3 | |||
| 83 | висмут | 5 × 10 | No | 15 | |||
| 81 | таллий | 5 × 10 | No | высокотоксичный | 13 | ||
| 49 | индий | 4 × 10 | No | 13 | |||
| 79 | Золото | 3 × 10 | 2 ×10 | 3,0 × 10 | No | наночастицы без покрытия, возможно генотоксичные | 11 |
| 21 | Скандий | 2 × 10 | No | 3 | |||
| 73 | Тантал | 2 × 10 | No | 5 | |||
| 23 | Ванадий | 260 × 10 | 1,1 × 10 | 1,2 × 10 | Возможно (предполагаемый фактор роста костного метаболизма) | 5 | |
| 90 | Торий | 1 × 10 | No | токсичный, радиоактивный | |||
| 92 | Уран | 1 × 10 | 3,0 × 10 | No | токсичный, радиоактивный | ||
| 62 | Самарий | 5,0 × 10 | No | ||||
| 74 | Вольфрам | 2,0 × 10 | No | 6 | |||
| 4 | Бериллий | 3,6 × 10 | 4,5 × 10 | No | токсичный в больших количествах | 2 | |
| 88 | Радий | 3 × 10 | 1 × 10 | No | токсичный, радиоактивный | 2 | |
| 71 | Лютеций | Возможно | токсичный в больших количествах | 4 |
* Железо = ~ 3 г у мужчин, ~ 2,3 г у женщин
Из 94 природных химических элементов 61 указан в таблице выше. Из оставшихся 33 неизвестно, сколько встречается в организме человека.
Большинство элементов, необходимых для жизни, относительно обычны в земной коре. Алюминий, третий по распространенности элемент в земной коре (после кислорода и кремния ), не выполняет никакой функции в живых клетках, но токсичен в больших количествах, в зависимости от его физических и химических форм и величины, продолжительности, частоты воздействия и того, как он был поглощен человеческим организмом. Трансферины могут связывать алюминий.
| H | He | |||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |
| Cs | Ba | La | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| * | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||
| ** | Th | Па | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | Нет | Lr | ||||
| Легенда: | ||
|---|---|---|
| ||
| ||
| ||
| ||
| ||
| ||
|
.
Состав человеческого тела выражается в химических веществах:
состав человеческого тела может можно рассматривать в атомной и молекулярной шкале, как показано в этой статье.
Расчетное общее молекулярное содержание типичной 20-микрометровой клетки человека выглядит следующим образом:
| Молекула | Массовый процент | Молекулярный вес (дальтон) | Молекулы | Процент молекул |
|---|---|---|---|---|
| Вода | 65 | 18 | 1,74 ×10 | 98,73 |
| Прочие Неорганические вещества | 1,5 | N /A | 1.31 × 10 | 0.74 |
| Липиды | 12 | N/A | 8.4 ×10 | 0,475 |
| Другое Органические вещества | 0,4 | Н / Д | 7,7 × 10 | 0,044 |
| Белок | 20 | N/A | 1,9 × 10 | 0,011 |
| РНК | 1,0 | N/A | 5 × 10 | 3 × 10 |
| ДНК | 0,1 | 1 × 10 | 46* | 3 × 10 |
Состав тела также можно выразить с точки зрения различных типов материала, например:
Существует много видов бактерий и других микроорганизмов, которые живут на здоровом человеческом теле или внутри него. Фактически, 90% клеток в (или на) человеческом теле - это микробы по количеству (гораздо меньше по массе или объему). Некоторые из этих симбионтов необходимы для нашего здоровья. Те, которые не помогают и не вредят людям, называются комменсальными организмами.
