生命的基础元素:碳的认知、生理功能和医学应用

碳元素是人类最早发现和利用的元素之一，也是组成生命的重要基础元素。在人体内碳主要以糖类、蛋白质、脂类等有机物的形式存在，还有部分以无机盐的形式存在，主要是碳酸氢盐缓冲系统，这些含碳化合物在机体内发挥着重要的生理功能。碳材料可作为人工组织、器官植入材料、药物或基因载体、生物成像剂、生物传感器等，在医学领域为人类疾病的病因探究、诊断和治疗等提供了新的方案。     

磷元素参与的生命活动

磷元素在人体内的首次发现暗藏了神秘色彩,也闪耀了生命之光。简要介绍了与生命活动息息相关的磷元素,遗传物质是由磷酸骨架组成的,细胞膜是由磷脂双分子层构成的,蛋白质的磷酸化修饰能够调节生命活动并与许多疾病的发生有关。     

金属离子在生命过程中的作用机制

生命活动是一系列错综复杂的生物反应,包含着元素的获取、作用、代谢等生理过程。文章重点从机体组织构成、生长发育、能量和物质的新陈代谢、生物和神经信号的传递等不同生命活动中金属离子所起的作用及其作用机制进行了综述。结果表明金属离子在许多生命活动中起到了至关重要的作用。文章为生物元素调节、金属药物研制和疾病防治等应用提供了一定的理论基础。     

钙与人体及临床

钙是宏量元素，是人体中含量较高的元素之一，体内99％的钙构成骨骼和牙齿以及维持骨骼结构，1％的钙调节人体重要生理功能。钙的含量过高或过低都与许多疾病有关，只有保持一种平衡状态，才能使机体处于正常环境。     

自然界中元素的分布和门捷列夫周期系

由地壳内元素分布的详细研究,发现它们的发生并不是偶然的,而是遵循着一定的规律的。利用这些规律,我们就可以在“科学的基础”上来研究地球上的矿藏,并且在很大的程度上,使我们费很小的力量即可以发现并研究有用矿物的新矿源。很早以前认为有许多元素在动物和植物的生命上具有首要的重大意义,如:碳、氧、氢、氮、硫、磷、氯、硅、钾、钙、镁和铁,而其他的元素则几乎不具有任何意义。但是按生物体中稀有的元素分布的新材料证明:这些元素在动物和植物的生命中     

光电子能谱(三)

三、光电子能谱在有机化学中的应用本讲利用前两讲叙述的原理和实验方法,举例说明光电子能谱在有机化学领域中的具体应用。 1.一般有机物分子及其结构分析 1.1.有机物的C 1s谱碳是构成错综复杂的有机化合物的最基本元素,因此,用光电子能谱观察和研究化学环境的变化对C 1s结合能的影响,便首先受到注意。图3-1是乙醇、一氯代甲酸乙酯和三氟醋酸乙酯的C 1s谱。实验采用液体进样器,注射进样,通过冷冻,在另一个固体进样头上凝成一层薄膜,继而用X-射线激发,能量扫描集中在C 1s能级应当出现的区域,对应于结合能为275～295 eV的范围。     

岩溶地下水中溶解性有机碳测定方法的探讨

总有机碳(TOC)是以碳的含量来表示环境水体中有机物总量的综合指标,是反映水体受污染程度的重要指标。溶解性有机碳(DOC)是总有机碳的一种,通常定义为通过一定孔径(0.22～0.7μm)的滤膜后,水质中所含有机碳的含量[1]。水体中DOC的存在形式主要有溶解态、胶体态和少量较小     

木材的热处理——作为化学原料的木材

植物界是有机物质最广泛的泉源。根据 A.A.尼基波罗维奇的材料,地球陆上的植物每年借光合作用所固定的碳约二千万吨,水中植物固定的碳约一亿五千五百万吨,总共固定碳约一亿七千五百万吨(也可能大2—3倍),同时全世界每年消耗的煤与石油共约二百四十万吨。植物界主要泉源之一是森林——这是自然界的一些巨大的实验室,它们的作用归结为在各方面对人类有利益的有机物的合成与积累。天然的植物原料——木材——在建筑与燃料方面有重要用途,但其绝大部     

氮之琐谈

氮元素是空气的主要成分,也是构成有机化合物的重要元素;生命离不开氮元素,化学工业也需要众多含氮化合物作为基础的工业原料。地球上氮元素的循环起始于闪电或生物固氮,而发展节能高效的固氮方法依然是化学家的长期任务。氮氧化物如一氧化氮和二氧化氮等是重要的空气污染源,控制其排放是治理空气污染的重要途径。对含氮有机化合物如氨基酸与蛋白质的研究至关重要,有望为人类揭示生命的奥秘或提供重要的材料如尼龙等。     

微量元素在生物体内的含量与分布

在生物与环境进行的物质交换中,生物从环境中吸收物质,服从于生物选择元素的丰度规则、效率规则和基本匹配规则。这就决定了生物体内元素的含量与环境中该元素的含量成正比。因此,作为生物环境的土壤、水和空气中微量元素含量的改变,必将引起食物链起始环节元素含量的变化,引起人体内必需、无害及有害微量元素含量的变化,影响人的生理功能,进而造成对健康的影响甚至形成疾病。现已知对植物生长最重要的20种元素是:碳、氧、氢、磷、钾、钙、镁、硫、氮、铁、锌、铜、锰、硼、钴、钒、氯、钠和硅等。前8种元素占植物质量的99·76%,其余的元素仅占0·24%。微量元素的含量不仅在不同的生物体内,就是在同一生物体内的不同组织部位和发育阶段也不相同。同时还与环境中该元素的含量及其易被吸收的程度等特性和水文地球化学条件有关。植物主要从土壤中吸收矿质营养,因而土壤中某些元素的含量高(特别是可溶性的有效成分),则该元素亦有较多的数量进入植物体内,同样,食物、空气及饮水中含量高的元素,动物体内该元素的含量也高。即环境中某元素的含量与生物体内该元素的含量成正相关关系。据此可知,受某些元素污染的土壤所生长的植物体内,该污染元素的含量亦高。当然,这种总体的一致...     

单碳代谢在镧处理的繁殖期植物根系中的作用

稀土元素(REEs)农用研究已百年.研究发现,REEs可通过改变植物生理代谢、物质合成和细胞活动等影响植物生长,但REEs如何影响这些生命活动依然不清晰.单碳代谢可通过DNA甲基化调控植物各种生命活动,但REEs对植物单碳代谢的影响未见报道.本文以模式植物拟南芥和农业常用镧[La(Ⅲ)]分别为植物和REEs代表,采用高...     

气相色谱-微波等离子体发射光谱研究——Ⅱ.元素响应值与化合物结构的关系

微波诱导等离子体发射光谱(MIP-AES)是一种气相色谱可进行多元素同时检测的选择性检测器。本文以烷烃、烯烃、芳香烃、多核芳烃、醇等同系物系列,含有饱和烃和不饱和烃(烷烃、烯烃、多核芳烃)的混合物,含氧化合物,各种氯代有机物、溴代有机物等类型的化合物为代表,考察了化合物结构对气相色谱-微波等离子体发射光谱(GC-MIP)的碳、氢、氯、溴等元素响应值的影响以及微波输入功率对元素响应值的影响。     

开展环境、食物、人体全元素研究的重要意义

人类是地球上的生命在亿万年进化过程中的最高级产物，与地球环境变化密切相关。地球上有92种天然元素，在人体内已经找到了81种，它们构成人体的所有组织和器官。虽然有70余种元素合起来仅占人体质量的0．05％，而被称为微量元素，它们同样在生命活动中有着不可替代的作用，其在体内的变化也影响着人体生命活动的正常进行。人体必需生命元素的数量是在随着分析技术的进展及人们对元素研究的逐步深入而不断扩展的。     

干法灰化-碱熔-离子选择性电极法测定植物样品中氟

<正>氟是生物体内重要的微量元素之一,也是环境化学和生命科学研究中的常见元素。在生态地球化学中,氟为必测定元素,含量很低,但具有高度的生物活性,在动植物体内无生物降解作用~([1-2])。氟化物污染空气后,能够在植物中富集,对植物的生长和发育造成严重的危害,即使低水平的污染也能通过生物富集和食物链作用对人体造成一定的危害,不利于身体健康~([3])。同时人体缺氟或氟过量也会对健康造成不良的影响~([4])。因此,分析植物样品中氟含量的变化对研究生态地球化学以及人体和动植物的健康特征具有重要的意义。     

内、外环境元素平衡是协调人与自然关系解决元素与健康问题的一个重要环节

从协调人和自然关系及人民体质建设的宏观角度，探讨了环境元素与生命健康关系及其规律的方法论和解决问题的途径。明确元素存在的普遍性、内外环境元素的相关性，提出了生命元素周期变化节律及内、外环境元素整体动态的相对平衡和纵横向相对稳定的比例关系是保证生命健康的基础等概念。强调系统研究元素生物效应的重要性和人类活动在扩大元素三维分布不均匀性和增加元素与健康问题复杂性中的作用，由此提出了通过生物地球化学食物链系统研究和解决环境元素与生命健康关系问题是协调人与自然关系进行人民体质建设的重要途径。     

气相色谱-微波等离子体发射光谱研究Ⅱ颍．元素响应值与化合物结构的关系

]微波诱导等离子体发射光谱(MIP-AES)是一种气相色谱可进行多元素同时检测的选择性检测器。本文以烷烃、烯烃、芳香烃、多核芳烃、醇等同系物系列，含有饱和烃和不饱和烃（烷烃、烯烃、多核芳烃）的混合物，含氧化合物，各种氯代有机物、溴代有机物等类型的化合物为代表，考察了化合物结构对气相色谱-微波等离子体发射光谱(GC-MIP)的碳、氢、氯、溴等元素响应值的影响以及微波输入功率对元素响应值的影响。     

Perkin-Elmer240C元素分析仪测定泉水中的有机碳

目前水中有机物污染程度的标志可分为四项:生物化学需氧量(BOD)、化学耗氧量(COD)、总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD)。另外紫外线吸收法(UV法)也已引起人们的注意。利用Perkin-Elmer240C元素分析仪测定水中的有机碳已有报导,他们是通过     

生命元素图谱与化学元素周期表

旨在用化学语言表面与生命有关的问题。讨论了微量元素与生物体作用的规律性,人体生命元素平衡谱的构成,人与环境间精细的动态的物质交换平衡以及“天人合一”的哲学思想,指出生命元素在元素周期表中昂首翘尾的“近似动物体形”分布潜示生命的存在,提出不仅要注重有机营养平衡,更要注重无机营养平衡的观点。     

祁连山中部冰缘植物必需元素含量分析

分析了祁连山中部冰缘区16种高山植物9种必需元素含量。结果表明,研究区域内的植物与一般的陆生植物相比大量富集Ca和Fe,但是K,Mg,Cu含量小于陆生植物元素含量平均值,而Na、P、Mn、Zn与陆生植物元素含量平均值相当,这与土壤中相应元素的含量关系不大,主要是植物生命活动过程中主动吸收的。     

内,外环境元素平衡是协调人与自然关系解决元素与健康问题的一个重要环节

从协调人和自然关系及人民体质建设的宏观角度，探讨了环境元素与生命健康关系及其规律的方法论和解决问题的途径，明确元素存在的普遍性、内外环境元素的相关性，提出了生命元素周期变化节律及内、外环境元素整体动态的相对平衡和纵横向相对的比例关系是保证生命基础等概念。