Mo黄素氧化酶，醛氧化酶，固氮酶等所必需Sn鼠发育必需
I甲状腺素的成分
这些元素在生物体内所起到的生理与生化作用，主要有几个方面。
（1）充当结构材料。无机元素中钙、P构成硬组织，碳、氢、氧、氮、S构成有机大分子。
（2）运载作用。扩散或渗透过程是人对某些元素和物质的吸收、输送以及它们在体内的传递等物质与能量的代谢过程中的重要步骤，当对于很多物质的运输，这往往是不够的，而需要有专门的载体。金属离子或它们所形成的一些配合物在这个过程中担负重要作用。如含有亚铁离子的血红蛋白对氧气与二氧化碳的运载作用等。
（3）组成金属酶或作为酶的激活剂。人体内约有1/4的酶的活性和金属离子相关。有的金属离子参与酶的固定组成，称为金属酶。有一些酶必需有金属离子存在时才能被激活以发挥它的催化功能，这些酶称为金属激活酶。
（4）调节体液的物理、化学特性。体液主要是由水与溶解于其中的电解质所组成。生物体的大部分生命活动是在体液中进行的。为保证体内正常的生理、生化活动与功能，需要保持体液中水、电解质平衡与酸碱平衡等。例如存在于体液中的钠离子、钾离子、氯离子等发挥了重要作用。
（5）传递信息。生物体要不断地协调机体内各种生理过程，这就必须存在各种传递信息的系统。细胞间的沟通即信号的传递需要有接受器。蛋白质是化学信号的接受器。钙离子作为细胞中功能最多的信使时，它的主要受体是一种由很多氨基酸组成的单肽链蛋白质，称钙媒介蛋白质（分子量为16700）。氨基酸中的羧基可与钙离子结合。钙媒介蛋白质和钙离子结合而被激活，活化后的媒介蛋白质可调节多种酶的活力。因此钙离子起到传递某种生命信息的作用。
有些元素则可以同时在几个方面发挥重要的作用。例钙离子就有多方面的生物功能。下面仅就钙、磷、钠、钾等的主要生物功能作简要介绍。
钙是骨骼与牙齿的主要成分之一。它可以调控人体正常骨骼肌与心肌的收缩，同时它还起着细胞信使的作用，如图2所示。例如，血液中钙离子过多，则会造成神经传导与肌肉反应的减弱，使人对任何刺激都无反应，但血液中钙离子太少，又会造成神经与肌肉的超应激性，在这种极度兴奋的情况下，微小的刺激，比如一个响声、咳嗽，就可能使人陷入痉挛性抽搐。
图2 元素的信使作用
骨骼与牙齿中除了含有Ca元素之外，磷也是其中含有的一种重要的元素。体内90%的磷是以磷酸根磷酸根离子的形式存在，如牙釉质中的主要成分是羟基磷灰石（Ca10（OH）2（PO4）6）与少量氟磷灰石（Ca10F2（PO4）6），以及氮磷灰石（Ca10Cl2（PO4）6）等。
牙釉质是由不溶性物质所组成，称为羟基磷灰石（Ca10（OH）2（PO4）6）。使它从牙齿上溶解下来称为去矿化，而形成时称为再矿化。在口腔中存在着这样一种平衡：Ca5（PO4）OH（s）去矿化再矿化5Ca2＋（aq）＋3PO3-4（aq）＋OH-（aq）
健康的牙齿也同样存在元素含量的平衡。然而，当糖吸附在牙齿上并且发酵时，产生的氧离子和氢氧根离子结合形成H2O以及磷酸根离子从而扰乱平衡，进而会引起更多的羟基磷灰石溶解，结果使牙齿腐蚀。氟化物通过取代羟基磷灰石中的氢氧根离子有助于防止牙齿腐蚀，由此产生的氟磷灰石能抗酸腐蚀。
磷酸根离子还能取代有机化合物中的一个羟基（－OH），从而形成有机磷酸盐化合物。当某些有机磷酸盐进行水解时，就能够释放出相当多的化学能提供给细胞。科学研究从实验及理论上证明了磷是生命物质核酸、蛋白质的主控因子，有机磷酸盐存在于磷脂（存在于细胞膜与神经组织中）、DNA与RNA以及辅酶之中。磷的化学规律控制着核糖、核酸以及氨基酸、蛋白质的化学规律，从而控制着生命的化学进化。身体中磷的主要作用见图3所示。由于磷的分布很广，因此人们日常食品中很少缺少这种元素。
图3 身体里磷的作用
钾离子、钠离子与氯离子在体内的作用是错综复杂而又相互关联的。钾离子与钠离子常以氯化钾与氯化钠的形式存在。钾离子、钠离子、氯离子的首要作用是控制细胞、组织液与血液内的电解质平衡。这种平衡对维持体液的正常流通与控制体内的酸碱平衡都是必要的。
钠离子与钾离子（和钙离子与镁离子一起）对使神经与肌肉维持恰当的应激水平有十分重要的帮助。氯化钠与氯化钾的作用还在于使蛋白质大分子维持在溶液之中，并使血液的粘性或稠度调节适当。胃里开始消化某些食物的酸与其他胃液、胰液及胆汁里的助消化的化合物，是由血液里的钠盐与钾盐形成的。另外，视网膜对光脉冲反应的生理过程，也依赖于钠离子、钾离子与氯离子有合适的浓度。显然，人体的许多重要机能对这三种离子都有依赖关系，如图4。体内任何一种离子不平衡，都会对身体产生影响。例如，运动过度，特别是炎热的天气里，会引起大量出汗，汗的成分主要是水，还有许多离子，其中有钠离子、钾离子与氯离子，使汗带咸味。出汗太多使体内这些离子浓度大为降低，就会出现不平衡，使肌肉与神经反应受到影响，导致出现恶心、呕吐、衰竭与肌肉痉挛。因此，运动员在训练或比赛前后，喝特别配制的饮料，用以补充失去的盐分。
图4 体内钠、钾与氯的功能
当科学家们在仔细观察与研究那些含金属元素生物分子的结构以及它们的生理功能时，发现人体内的常量元素都是海水中最丰富的元素。人体大部分的组成元素轻元素（原子序数在34以下），两个较重的元素就是原子序数为42的Mo与53的I。而由地球表面大气圈、水圈与浅岩石圈所组成的生物圈中的元素也主要由这些轻元素所组成，这正是丰度原则的直接结果。因此可以认为生物体发源于水圈。生物体体液中的离子组成与水圈中的离子组成也很相似。生物体正是利用水体中含量最丰富的钠离子与钾离子来控制体内的离子浓度与渗透压等；又如钙离子与锶离子在性质上虽然很相似，而自然界绝大多数的生物却是利用钙盐作为构成骨骼的材料，这正是利用了钙有较高的丰度。
人类自身进化的脚步现今仍然没有停止，只不过和地球的形成、生物体的进化这个漫长的历史进程相比，人类的演化过程只是极其短暂的一段。现代人类还在不断地随着环境的改变而进化，以适应新的环境。
四、有毒元素
微量元素和人体健康的关系是很复杂的，它们在不同体内部位的水平和人体健康关系极大，其浓度、价态、摄入肌体的途径等对人体健康都有影响，有些疾病的发生与微量元素的平衡失调关系密切。例如我国地方病——克山病，是由于缺硒引起的心肌坏死；大骨节病、地方性甲状腺肿、地方性克汀病则是由于严重缺碘引起的等等。微量元素还与人体免疫功能、出生缺陷、肿瘤、血液病、眼疾等相关。如何将微量元素做成药物与食品添加剂等用于医治与疾病的预防是一个重要的专门研究领域。微量元素和人体的关系不是孤立的，微量元素之间，微量元素和蛋白质、酶、脂肪、维生素之间都存在相互作用。如铜与铁在肌体内表现生理协同作用，即铜可促进肌体对铁的吸收；铁可拮抗镉的毒性等。在分析它们的作用时，不能忽略其他因素的影响。
除此之外，人体中也含有非必需微量元素，甚至有害元素如镉、汞、铅等，这与食物、水质及大气的污染关系甚大。如经口腔、呼吸道吸收的镉通过血液转移后，大部分蓄积于肾脏与肝脏中，可引起肌体对有益元素锌、钙吸收与利用的紊乱，导致一种以骨骼疾患为特征的骨痛病。镉的污染主要是工业污染造成的，采矿、冶炼、合金制造、电镀、油漆颜料制造等工业部门向环境排放的镉，污染了大气、水、土壤。人体中镉的主要来源是食物。人从环境摄取镉的途径及比率大致为：食品约占50%，饮用水约占1%，空气约占1%，香烟约占46%。烟草镉含量非常高，一包香烟含镉达30毫克，长期吸烟造成的人体内镉积累会对健康带来影响。
