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AQu @teach：宏观营养素和微量营养素

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宇宙的元素

地球上有 92 个自然存在的元素。 有些研究得很好，有些根本没有：例如阿他汀（[布莱森 2003]（https://www.randomhouse.com/catalog/teachers_guides/9780767908184.pdf））。 问题是，有些元素是非常罕见的。 例如，在整个地壳的任何时候，只有 24.5 克的出现。 地球上只有大约 30 种自然存在的元素广泛存在，而且很少有对生命重要的元素（图 1）。 在太阳系中，恒星一般，而且可能是宇宙作为一个整体，最丰富的元素是较轻的元素：超过 75％ 氢（H），25％ 氦（他），约 1％ 的一切。 在 “其他一切” 类别中，甚至编号元素比奇数元素更丰富。 随着原子数量的增加，丰度会迅速下降。 然而，相对于这些一般趋势，碳 (C)、氧 (O)、镁 (Mg)、硅 (Si) 和铁 (Fe) 的高度异常，而锂 (Li)、铍 (Be) 和硼 (B) 则异常低。 在地壳中，丰度的顺序是 O（< 50%), Si (> 20％）、Al、铁、镁、钙、Na 和 K。这些都是岩石大部分由岩石制成的各种元素。 在整个地球上，由于核心和地幔，Fe、Ni 和 Mg 变得更加普遍，而 O、Si、Al 仍然是主要的整体成分（表 1）。 关于生命，元素具有不同的功能（表 2）。 我们已经进化为利用或容忍这些因素，但我们生活在狭窄的接受范围内。 作为一项规则，我们对元素的容忍度是直接成比例的，它们在地壳中的丰度 (布莱森 2003)。

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图 1：周期表中已知或认为对生命至关重要的自然存在元素的分布情况。 对 C、N 和 P 的生态重要性的理解要比对其他元素的理解要高得多（在 [达席尔瓦和威廉姆斯 2001 年之后重新绘制）]（https://books.google.ch/books?hl=en&lr&id=qXbKF1Pw_GsC&oi=fnd&pg=PA1&dq=frausto%2Bda%2Bsilva%2Bwilliams%2B1991&ots=5sIBR1y-ff&sig=TZD2weGModya5xGj7Y5已发送信息和问题 = 欺诈者 %20 代码，威廉姆斯威廉姆斯 %201991 和错误）

表 1：地壳、绿藻和动物（来自不同来源的数据）与水培系统生长的生菜和鱼饲料的比较（Schmautz，未公布的数据）中的元素的发生率。 请注意，地壳中的元素的频率（和可用性）与生物中的频率不匹配

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宏观和微量营养素及其在生物体中的作用

化学元素具有不同的作用，主要涉及生物体内的不同功能（表 2）。 生物不需要同样数量的所有这些元素。 有些元素是大量需要的，而另一些则需要几分钟的数量。 一个活生的人的试验化学计量公式很好地说明了这一点 ([Sterner & Elser 2002):](https://books.google.ch/books?hl=en&lr&id=53NTDvppdYUC&oi=fnd&pg=PR13&dq=sterner%2Belser%2Bstoichiometry&ots=HnMDk4XHWQ&sig=VymSB7W-l5-qXCy6h0lGPj9zw_4%23v%3Donepage&q=sterner%20elser%20化学计量 & f= 假）

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这意味着，对于我们身体中的每一个钴（Co）原子，有 1.32 亿氧（O）原子。 图 2 概述了植物和动物的主要营养需求，没有这些需求，它们就无法完成正常的生命周期。 大量营养素需要大量的营养素。 微量营养素需要微量营养素。

表 2：主要功能和对生物进行这些活动所涉及的化学元素（或相关离子）（从 [Sterner & Elser 2002] 中修改）（https://books.google.ch/books?hl=en&lr&id=53NTDvppdYUC&oi=fnd&pg=PR13&dq=sterner%2Belser%2Bstoichiometry&ots=HnMDk4XHWQ&sig=VymSB7W-l5-qXCy6h0lGPj9zw_4%23v%3发送页面 (&Q) = 验证器 %20 个服务器 %20 个化学计量 &F = 假)。 具有相对较小角色的元素在括号中表示

函数元素化学形式示例
结构（生物聚合物和支撑材料）H, O, C, N, P, 西, 硅, B, F, 钙, (镁), (锌)涉及化学化合物或微溶无机化合物
  • 生物分子（蛋白质，DNA，脂肪，碳水化合物）
  • 组织（肌肉，肺，叶...）
  • 骨架; 贝壳; 牙齿
  • 植物支持组织（木质素，纤维素）
電化學H, 钠, K, Cl, HPO 2-, 4 (毫克), (钙)自由离子
  • 神经信息传输
  • 蜂窝信令
  • 能量代谢
机械2- 钙，卫生专业干事处 4 ，（毫克）自由离子与结合离子交换
  • 肌肉收缩
催化剂（酸碱）锌, (镍), (铁), (锰)与酶复合
  • 消化（Zn）。 锌氧化酒精。
  • 尿素的水解 (Ni)
  • 酸性介质中的 PO 4 去除（铁、锰）
催化 (氧化还原)铁, 铜, 锰, 钼, 硒, (公司), (镍), (V)
  • 与 O 2 （铁，铜）的反应
  • 氮固定 (莫)
  • 核苷酸还原 (CO)
  • 合是必要的维生素 B 12 的创建

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图 2：植物和动物的营养需求。 请注意，水（所有生物需要的）不包括在图表中。 动物从食物和饮料中获得他们的营养物质。 植物除了寄生虫和食肉植物外，从其环境吸收必要的营养元素（空气、土壤溶液、营养液）

  • 版权所有 © Aqu @teach 项目合作伙伴。 Aqu @teach 是伊拉斯穆斯 + 高等教育战略伙伴关系（2017-2020 年），由格林威治大学牵头，与苏黎世应用科学大学（瑞士）、马德里技术大学（西班牙）、卢布尔雅那大学和纳克洛生物技术中心（斯洛文尼亚）合作 。 *

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