宇宙間的一切物質(zhì)都由化學(xué)元素組成，人體也不例外�；瘜W(xué)元素不僅是組成人體的基本要素，而且在人體生長(zhǎng)、發(fā)育、疾病、衰老、死亡中起著十分重要的作用。
人體的化學(xué)元素的含量可分為宏量元素和微量元素兩類。宏量元素有氧、碳、氫、氮、鈣、磷、鉀、硫、鈉、氯、鎂和硅等，占人體總重量的99.95%。而微量元素是人體內(nèi)含量少于0.01%的化學(xué)元素。人體必需的微量元素有鐵、鋅、銅、鉻、錳、鈷、氟、碘、鉬、硒等。另外，還有一些從外環(huán)境通過各種途徑(水、食物、空氣等)進(jìn)入人體的有毒微量元素，如汞、鎘、鉈、鉛等。人體必需的微量元素也是動(dòng)物在生長(zhǎng)和發(fā)育過程中所必需的。
人體內(nèi)的微量元素雖然為量甚少，但在生物化學(xué)過程中卻起著關(guān)鍵性的作用，它們做為酶、激素、維生素、核酸的成分，保持生命的代謝過程。不少人甚至認(rèn)為微量元素比維生素對(duì)機(jī)體更為需要，因?yàn)闄C(jī)體本身能制造維生素，而微量元素必須取自于外界環(huán)境，機(jī)體本身一點(diǎn)也不能制造。其生理功能主要有：
其一，在酶系統(tǒng)中起特異的活化中心作用。這是因?yàn)椋�在幾千種已知的酶中，大多數(shù)都含有一個(gè)或幾個(gè)金屬原子。失去金屬，酶的活力就喪失或下降；獲得金屬，酶的活力就恢復(fù)。如鋅能激活腸磷酸酶、肝、腎過氧化酶，又是合成胰島素所必需。
其二，可參與激素作用，調(diào)節(jié)重要生理功能。因?yàn)槟承┪⒘吭�素是激素的成分和重要的活性部分，缺少這些微量元素，就合不成這樣的激素。如碘是甲狀腺激素的重要成分之一，缺碘則機(jī)體不能合成甲狀腺激素。
其三，有輸送普通元素的作用。如鐵是血紅細(xì)胞色素的重要組成部分，血紅素中的鐵是氧的攜帶者，它把氧帶到每個(gè)組織、器官的細(xì)胞中去，供應(yīng)代謝的需要。缺了鐵，血紅細(xì)胞的功能就無法實(shí)現(xiàn)。
其四，在遺傳方面的作用。根據(jù)體外實(shí)驗(yàn)，一些微量元素可影響核酸代謝，核酸是遺傳信息的載體，它含有濃度相當(dāng)高的微量元素，如鉻、鈷、銅、鋅、鎳、釩等。這些元素對(duì)核酸的結(jié)構(gòu)、功能和脫氧核糖核酸(DNA)的復(fù)制都有影響。
微量元素的上述作用，并不是每一個(gè)微量元素都具備，它們各有各的作用。下面分別作些介紹。
(1)鐵。鐵存在于人體所有的細(xì)胞內(nèi)，各組織、器官包括各內(nèi)分泌腺都含有鐵。肝臟、脾臟和肺組織內(nèi)含量較為豐富。成人體內(nèi)含鐵3～5克，大部分都以蛋白質(zhì)復(fù)合物形式存在，極少部分以離子的形態(tài)存在。
大約65%的鐵存在于血紅蛋白中，血紅蛋白在人體內(nèi)主要執(zhí)行輸送氧和攜帶排出二氧化碳的任務(wù)。此外，血紅蛋白還有維持血液酸堿平衡的作用。
人體中大約35%的鐵為儲(chǔ)存鐵，儲(chǔ)存鐵的主要形式是鐵蛋白，主要分布在肝臟、脾臟、骨髓等網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)。整個(gè)鐵蛋白分子呈球形，具有相當(dāng)大的結(jié)合和貯存鐵的能力，這種能力足以維持體內(nèi)鐵的供應(yīng)。鐵蛋白具有調(diào)節(jié)腸道鐵吸收的功能，還可防止原子鐵對(duì)組織和細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。另外，鐵蛋白有調(diào)節(jié)粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的作用，在感染時(shí)參加營(yíng)養(yǎng)免疫。有人發(fā)現(xiàn)與白血病相關(guān)的抑制物也是一種鐵蛋白。在臨床上，血清鐵蛋白是一個(gè)很有價(jià)值的指標(biāo)，其值低為缺鐵，值高為鐵過多，這與肝細(xì)胞壞死。炎癥、腫瘤有關(guān)。
其他的含鐵蛋白質(zhì)，如含鐵酶類，雖然它們的含鐵量?jī)H占人體總鐵量的0.1%左右，但所起的作用至關(guān)重大。它們參與了體內(nèi)的重要生物化學(xué)過程，特別是在生物氧化中起重要作用。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過生物氧化而獲得生命活動(dòng)所需要的能量。含鐵酶類中的過氧化物酶、過氧化氫酶、單胺氧化酶在組織內(nèi)起著分解代謝廢物的解毒作用；過氧化物酶還具有殺菌的機(jī)能。
鐵是組織代謝不可缺少的物質(zhì)，缺鐵可引起多種組織改變和功能失調(diào)，如影響淋巴組織的發(fā)育和對(duì)感染的抵抗力。所以，人們應(yīng)多食用富含鐵的食物，如動(dòng)物肝臟、動(dòng)物血和瘦肉，以增強(qiáng)抵抗力。
(2)鋅。鋅是人類必需營(yíng)養(yǎng)素，它參與嬰幼兒的正常生長(zhǎng)發(fā)育，維持人類健康，因此，預(yù)防鋅缺乏是非常重要的。哪些人易發(fā)生鋅的缺乏呢？主要有：處于迅速生長(zhǎng)發(fā)育中的嬰幼兒；懷孕期及哺乳期的婦女；胃腸道消化吸收不良的患者；蛋白質(zhì)攝入不足的病人；食用以谷類蛋白質(zhì)為主的人群；手術(shù)后及燒傷治療的患者；糖尿病患者；慢性肝病及腎病患者；老年人；酗酒者。
鋅缺乏癥狀主要表現(xiàn)為：不愛吃飯，精神紊亂，傷口不易愈合，性機(jī)能減退及脫發(fā)。小兒突出表現(xiàn)為：生長(zhǎng)遲緩。不愛睡覺、厭食，嚴(yán)重者有吃泥土等現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)上述癥狀，應(yīng)及時(shí)治療。目前，我國(guó)預(yù)防和治療鋅缺乏的方法，是采用口服硫酸鋅制劑，或服用含鋅飲料，如“健寶”等。母乳是鋅的良好來源，母乳喂養(yǎng)的兒童一般不致缺鋅。牛奶中雖然含鋅量也不算少，但由于牛奶中的鋅易與大分子蛋白質(zhì)相結(jié)合，不易吸收，所以幼兒應(yīng)當(dāng)采取母乳喂養(yǎng)。
人類的食品中，不論動(dòng)物還是植物性食品，幾乎都含有鋅，但因品種不同，含鋅量有很大差異。一般情況下，動(dòng)物性食品內(nèi)鋅的生物活性大，較易吸收和利用，植物性食品含鋅少，且難以吸收和利用。這是因?yàn)楣任镏泻�有較多的磷酸肌醇，能與鋅結(jié)合成難溶性復(fù)合物，阻礙鋅的吸收。另外，食物越是精細(xì)。烹調(diào)過程越是復(fù)雜，鋅的丟失也越嚴(yán)重。在天然食品中，以各種瘦肉、肝、蛋、花生、核桃、杏仁、茶葉、可可中含量較高，一般都在20毫克/公斤左右，而牡蠣、鯡魚的含鋅量甚至超過1000毫克/公斤以上，可稱“含鋅食品之冠”，應(yīng)注意選食。