人类重要的营养物质及其作用

人类重要的营养物质及其作用
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人类为了维持生命与健康,除了阳光与空气外,必须摄取食物.食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类,通常被称为营养素.它们和通过呼吸进入人体的氧气一起,经过新陈代谢过程,转化为构成人体的物质和维持生命活动的能量.所以,它们是维持人体的物质组成和生理机能不可缺少的要素,也是生命活动的物质基础.
　　糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物,在自然界分布很广.它们除了供人类食用外,还可以作为工业原料,用来制造纺织品、日用品、药物和某些化工产品等.下面就来学习有关它们的知识.
　　糖类
　　光合作用是世界上涉及物质数量最多的化学反应,据估计,每年由光合作用合成的糖类（主要是淀粉和纤维素）约为二十五亿吨.
　　首先强调一点,这里提到的糖类决不仅仅局限于日常以为的蔗糖,而是范围很广的一个群体.
　　糖是一种碳水化合物,它们的化学式大多是(CH2O)n.其中C就是碳,H2O是水的化学式,这也是他们被称为碳水化合物的原因所在.糖可以分为四大类：单糖（葡萄糖等）,寡糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖等等）,多糖（淀粉、纤维素等）以及糖化合物（糖蛋白等等）.
　　可以看到,糖类物质包括的不只有蔗糖,作为主食之一的淀粉（面粉,米饭的主要营养成分）也属于糖类.
　　许多人对糖类的营养存在误解,如多吃糖会得糖尿病等等.无可否认,糖尿病患者因为体内代谢系统无法正常进行糖代谢,故此不宜吃高糖食品.但是糖尿病的病因却并非真的来自于糖类,更多的还是因为遗传或者其他因素导致人体代谢系统的缺陷才导致无法正常代谢从而造成高血糖.
　　相反的,对于正常人来说,糖类是一种不可缺少的营养物质.肌肉组织的营养来源主要是糖类而不是脂肪物质.而且单糖对于体弱的病患者来说则是最主要最快捷的营养来源,这正是医院里为无法进食的病人输葡萄糖的原因.糖类食物可提高人体的血糖水平,并向肌肉供能.多糖食物能够向脉搏率达到每分钟120～150次的中等运动程度的运动员提供直接的能量.糖类还可使身体更有效地利用蛋白质,并有助于保持体内适宜的酸碱平衡.
　　脂类
　　脂肪是人体的重要组成部分,又是含热量最高的营养物质,脂肪是由碳、氢、氧元素所组成的一种很重要的化合物.有的脂肪中还含有磷和氮元素,是机体细胞生成、转化和生长必不可少的物质.我国成年男子体内平均脂肪含量约为13.3%,女性稍高.人体脂肪含量因营养和活动量而变动很大,饥饿时由于能量消耗可使体内脂肪减少.
　　脂肪是贮备人体能量的形式,脂类更多的营养价值在于它是机体代谢所需能量储存运输的主要方式,与糖类所提供营养的区别主要体现在被利用的快慢上.显而易见的,没有人身上会有许多糖类物质作为能量储存,反而如果血糖浓度过高还是一种病态——糖尿病,而几乎所有人都会有多余的脂肪组织,在需要的时候,这些脂肪可以被利用来“燃烧”产生人体所需能量.
　　但是过多食用高脂肪食品,往往会引起各种疾病,如脂肪肝、肥胖症等等.西方人的饮食结构比较单一,多是高脂肪的食品（烤肉、汉堡、牛奶等等）,所以相对肥胖的人要比中国多得多,从而各种所谓“富贵病”的发病率也往往高于中国.
　　一般来说,多食用植物油（如花生油）比多食用动物油对人体更有好处.
　　蛋白质
　　蛋白质由氨基酸组成,是另一种重要的供能物质,每克蛋白质提供4卡路里的热量.但蛋白质的更主要的作用是生长发育和新陈代谢.过量的摄入蛋白质会增加肾脏的负担.因此蛋白质的摄入要根据营养状况、生长发育要求达到供求平衡.通常摄入的蛋白质所产生的热量约占总热量的20%左右为宜.
　　蛋白质种类：
　　动物蛋白：是蛋白质的主要来源,如肉类及禽蛋类等,这些食物在提供蛋白质的同时也会使我们食入饱和脂肪和胆固醇等对身体不利的成分.因此选用瘦肉、鱼、去皮鸡肉和蛋清最佳,它们被称为“优质蛋白”.
　　植物蛋白：是蛋白质的另一来源,主要存在于豆类食物中,植物蛋白含饱和脂肪及胆固醇都很低,同时含有大量膳食纤维,而且物美价廉,适合糖尿病病友食用.
　　血红蛋白：血红蛋白又称血色素,是红细胞的主要成分.
　　主要作用：血红蛋白的主要生理功能是在体内输送氧气,能把氧输送到体内各组织,组织在利用氧来氧化糖、脂肪等能源物质,释放能量供运动需要.氧运输多,运动时供氧就多,所以血红蛋白的数量和运动能力相关.
　　蛋白质是一种对健康至关重要的营养物质,是生命的物质基础,我们的皮肤、肌肉、内脏、毛发、韧带、血液等都是以蛋白质为主要成分的形式存在的.食物中蛋白质的功用主要有两个方面：一是维持人体组织的生长、更新和修复,以实现其各种生理功能；二是供给能量.
　　血红蛋白（Hb）是人和其他脊椎动物红细胞的成分,主要功能是运输O2和CO2.Hb能与氧迅速结合成氧合血红蛋白（HbO2）,也能迅速分离.其结合与分离取决于血液中氧分压的高低,当血液流经肺部时,氧分压增高,使得大部分Hb与O2结合成HbO2,血液颜色鲜红,为动脉血；血液流经组织时,氧分压下降,一部分HbO2解离,释放出O2,供组织利用,血液变为颜色暗红的静脉血.此外Hb也能与CO结合,其与CO的亲合力比与O2的亲合力高约200倍,所以空气中只要有少许CO存在,即可有大量一氧化碳血红蛋白（HbCO为鲜红色）生成,而且结合后不易分离,这样Hb就失去与O2结合的机会,造成组织缺氧,即CO中毒.
　　随着食品科学的发展,人类对酶的认识逐渐深入.酶是由生物的活细胞产生的具有催化作用的特殊蛋白质,是极为重要的活性物质.存在于人、动植物及微生物体内的细胞和组织中,各种食品都有酶.酶是控制并能加速食品中物质代谢反应,而本身并不发生变化.如对酶不加控制,则在周围环境适宜的条件下,将使物质分解代谢食品,营养质量和感官质量将急剧下降.将食品进行低温冷冻贮藏,其中一个重要的原理,即是抑制食品酶的活性,控制生物体内的化学变化,从而能在一定时期内保持食品的新鲜度和质量.
　　人们消化吸收食物就是靠酶的催化作用完成的.
　　维生素
　　维生素（Vitamin）,也叫做维他命,是另一种重要的营养物质.与糖类和脂类不同的是它不是直接供应能量的营养物质,与蛋白质不同的是它不是生命的基本单位,而且最关键的一点在于它无法通过人体自身合成.
　　化学角度看维生素是一种有机化合物,在天然的食物中含量很少,但这些极微小的量对人体来说却是必须的.当人体缺乏维生素时,会出现各种维生素缺乏症.比如坏血病、脚气病（不是俗称的真菌感染所引起的“脚气”）等等.说明这些有机化合物在生命活动中有着重要的作用.
　　维生素对于生命的重要作用主要是参与体内的各种代谢过程和生化反应途径,参与和促进蛋白质、脂肪、糖的合成利用.许多维生素还是多种酶的辅酶重要成分,所谓的维生素缺乏症就是因为维生素缺乏时,酶的合成就会受阻,使人体的代谢过程发生紊乱,从而引起的身体疾病.轻者症状不明显,但会降低身体的抵抗力和工作效率,重者会表现出血、脚气、夜盲等各种典型症状,甚至导致死亡.维生素对人类生命的重要性是不容置疑的.
　　维生素A：防止夜盲症和视力减退,有助于对多种眼疾的治疗（维生素A可促进眼内感光色素的形成）；有抗呼吸系统感染作用；有助于免疫系统功能正常；促进发育,强壮骨骼,维护皮肤、头发、牙齿、牙床的健康；有助于对肺气肿、甲状腺机能亢进症的治疗.
　　维生素B1：促进成长；帮助消化.
　　维生素B2：促进发育和细胞的再生；增进视力.
　　维生素B5：有助于伤口痊愈；可制造抗体抵抗传染病.
　　维生素B6：能适当的消化、吸收蛋白质和脂肪.
　　维生素C：治疗受伤、灼伤、牙龈出血；具有抗癌作用；可治疗普通的感冒；预防坏血病.
　　维生素D：提高肌体对钙、磷的吸收；促进生长和骨骼钙化.
　　维生素E：有效地阻止食物和消化道内脂肪酸的酸败,是极好的自由基清除剂,有效的抗衰老营养素；提高肌体免疫力；预防心血管病.
　　回答者：jx900203 - 见习魔法师 二级 1-24 21:48
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　　一,蛋白质
　　1.组成(C,H,O,N)
　　蛋白质是由多种氨基酸(如丙氨酸,甘氨酸等)构成的极为复杂的化合物,相对分子质量从几万到几百万.
　　CH2-COOH
　　NH2
　　CH3-CH-COOH
　　NH2
　　2. 蛋白质在体内的新陈代谢
　　食物
　　蛋白质(60-70g)
　　氨基酸
　　胃,肠
　　被氧化
　　尿素,CO2,H2O等
　　人体所需要的蛋白质
　　重新组合
　　3,蛋白质的作用
　　a,蛋白质是构成细胞的基本物质,是机体生长
　　及修补受损组织的主要原料.
　　b,血红蛋白在吸入O2和呼出CO2的过程中起载体作用
　　血红蛋白 + O2 氧合血红蛋白
　　资料:
　　血红蛋白也能与CO结合,而且结合力是O2的200倍.结合了CO的血红蛋白不再与O2结合,将导致人体缺氧而窒息死亡,这就是煤气中毒的原理.香烟中含有几百种对人体有害的物质,毒害作用最大的有:CO,尼古丁(烟碱)和含有致癌物质(苯并芘,二恶英)的焦油等.长期吸烟的人,易患冠心病,肺气肿,肺癌等,大量吸烟能使人中毒死亡.
　　肺癌患者的肺(左)与正常人的肺(右)
　　D,酶也是一种蛋白质,做生物催化剂,每一种酶只能催
　　化一种反应,而且必须在适宜的体温和接近中性的条件
　　下进行.
　　例如:在口中咀嚼米饭和馒头时会感觉到甜味,这就是因为唾液种有淀粉酶,它将食物中的部分淀粉催化水解为麦芽糖的缘故.当然余下的淀粉由小肠中的姨淀粉酶催化水解为麦芽糖;麦芽糖在肠液中的麦芽糖酶的催化下,水解为人体可以吸收的葡萄糖.
　　注意:有些物质如甲醛等会与蛋白质发生反应,破坏蛋白质的结构,使其变质,因此,可以用甲醛水溶液(福尔马林)制作动物标本,而使标本长久保存.
　　C,蛋白质在体内分解并被氧化而提供热量
　　讨论与练习:
　　1,有人用甲醛水溶液浸泡水产品并出售,这样做会有什么
　　危害
　　2,一女运动员可以在60s内跑完400m.她的最大氧气吸入
　　量为4L/min,而肌肉在工作达到极限时,每公斤体重每
　　分钟需要氧气约0.2L,如果该女运动员体重为50kg,则
　　她将缺氧多少L
　　二,糖类(由C,H,O三种元素组成)
　　1,淀粉(C6H10O5)n:
　　属于糖类,它主要存在于食物的种子或块茎中,如:稻米,麦子,马铃薯,番薯等.相对分子质量从几万到几十万.它经过变化最终变成葡萄糖C6H12O6,葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血糖,输送到各组织器官,为人体提供营养,又在酶的作用下,转化为淀粉储存在肝脏和肌肉中.
　　2,蔗糖(C12H22O11):
　　储存在甘蔗,甜菜等植物中的糖,日常生活中的白糖,冰糖以及红糖的主要成分就是蔗糖,它也是食品中常用的甜味剂.
　　资料:大米,花生,面粉,玉米,薯干和大豆等,应储存在干燥通风的地方,因为它们在温度为30-38度,相对湿度80%-85%以上时,最易发霉,滋生有黄霉素的黄曲霉素.而黄曲霉素十分耐热,即使蒸煮也不能将其破坏,只有加热到280度以上才能将其破坏.然而黄曲霉素能损坏人的肝脏,诱发肝癌等疾病.因此霉变的食物绝对是不能食用.
　　优质大米于霉变大米
　　三,油脂(常见:花生油,豆油,菜油,牛油,奶油等)
　　1,油:(液态)植物油
　　2,脂:(脂肪,固态)动物油
　　资料:油脂在人体内完全氧化时,每克放出39.3KJ的能量,比糖类多一倍,因此它是重要的供能物质 ,正常下,每日需摄入50-60g油脂,它可以供人体日需能量的20-25%.
　　一般人体内储存约占人体质量大的10-20%的脂肪,它是维持生命活动的备用能源.当人进食量小,摄入食物的能量不足以支付肌体消耗的能量时,就要消耗自身的脂肪,此时人就会消瘦.
　　四,维生素(20多种)
　　维生素在人体内需要量较少,不能合成,但是,它们可以起到调节新陈代谢,预防疾病,维持自身健康的作用.缺乏某种维生素人就会生病,如:缺乏VA,会引起夜盲症;缺VC会引起坏血病.水果,蔬菜,种子食物,动物肝脏,肌肉,鱼类,鱼肝油,蛋类,牛奶和羊奶等均含有丰富的维生素.
　　小结:
　　1,营养物质包括:蛋白质,糖类,油脂,维生素,无机盐和水六大类.
　　2,蛋白质是构成细胞的基本物质,是肌体生长和修补受损组织的主要的原料.
　　3,糖类和油脂在人体类内经氧化放出能量,为肌体活动和维持恒定的体温提供能量.
　　4,维生素可以起到调节新陈代谢,预防疾病和维持身体健康的作用