一讲生命体的物质构成及营养基本概念

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营养与健康张世卿农林科学系E-mail:zhang2853021@营养与健康目录第一讲人体构成及营养学基本概念第二讲蛋白质营养第三讲糖和脂肪营养第四讲人体的能量代谢第五讲水和矿质营养第六讲维生素营养第七讲各类食品的营养价值第八讲膳食营养与膳食平衡第九讲特殊人群的营养第十讲功能性食品和绿色食品第十一讲食品添加剂和强化食品第十二讲食品污染第十三讲食物中毒第十四讲中国传统营养观念第一讲人体构成与

营养学基本概念一、生命体的构成物质生命体的结构层次严整有序结构的生命体系统器官组织细胞分子元素生命体的元素含量最高的4种元素的相对含量碳：18.0%氢：10.0%氧：3.0%氮：65.0%

以上4种元素占生物体重的96.0%其他必需的元素的相对含量钙：2.0%锰：痕量磷：1.0%钴：痕量钾：0.35%铜：痕量硫：0.25%锌：痕量钠：0.15%硒：痕量氯：0.15%镍：痕量镁：0.05%铁：0.004%碘：0.0004%偶然存在的元素钒钡锂氟溴硅砷锡钼元素存在量的多少，并不表示其功用的可有可无。如铁、锰、铜、钼、锌、镁等，它们的存量虽然很小，但在生命活动中起着其它元素不可替代的功用。还有些元素，目前可能是还不知道它们的功用。自然科学的一条重要法则：容易证明其“有”不容易证明其“无”生命体的分子:无机物水（water)无机盐(mineral)水是液体，是良好的溶剂。人体吃的各种食物成分都要先溶解于水才能被化学消化、吸收、运输和利用；机体代谢产生的各种废物也需要溶解于水才能排出体外。当胎儿在母体内孕育的时候，水占体重的90%，当婴儿出生后，水占体重的80%，成年人体内水的比例降到了70%，老年以后，水在人体内的比例就降到了50%--60%。有助于体散热水的比热大：1g水的温度每上升1℃需能4.184J，是空气的3500倍。蒸发热较高：100℃时1g液态水变为气态水需能2253.36J生命体的分子:无机盐类生命体内的无机盐类一般以离子态存在.功用:1.调节体液的渗透压和酸碱性:如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、PO3-42.作为酶的活化因子或调节因子：如Mg2+、Ca2+3.合成有机物的原料：如磷、铁、硒4.直接参与机体组成：如磷、钙生命体的分子:有机物质1.糖类2.脂类3.蛋白质4.核酸糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate)葡萄糖(glucose)

果糖(fructose)单糖不能再水解的糖。半乳糖(galactose)核糖(ribose)寡糖常见的几种二糖有麦芽糖(maltose)

葡萄糖-葡萄糖蔗糖(sucrose)

葡萄糖-果糖乳糖(lactose)

葡萄糖-半乳糖能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。多糖

能水解生成许多个分子单糖的糖。常见的多糖有淀粉(starch)糖原(glycogen)纤维素(cellulose)淀粉

是植物中养分的储存形式糖原

是动物体内葡萄糖的储存形式纤维素

作为植物的骨架结合糖

糖与非糖物质的结合物。糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。

常见的结合糖有糖类的主要功能(1)提供能量。(2)为蛋白质、核酸、脂类的合成提供原料。(3)细胞间识别和生物分子间的识别。

细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。有机物:脂类1.脂肪:甘油和脂肪酸结合而成

人体的脂肪主要分布在皮下及内脏器官的周围。主要功能有：1。机体的长期贮能物质。2。稳固器官于相对位置。3。保温4。缓冲外来机械力的冲击磷脂细胞膜的主要成分磷脂分子嵌入的蛋白蛋白质蛋白质的组成单位:-氨基酸组成人体蛋白质的氨基酸有20种。氨基酸的通式不变部分可变部分各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。常见的20种氨基酸甘氨酸

丙氨酸

酪氨酸

天冬氨酸

天冬酰胺

谷氨酸

谷氨酰胺

精氨酸

丝氨酸

半胱氨酸

脯氨酸赖氨酸苯丙氨酸

色氨酸蛋氨酸

苏氨酸

亮氨酸异亮氨酸缬氨酸

组氨酸一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。蛋白质分子蛋白质是由一条或多条多肽链(polypeptide)

或结合其它物质分子，以特殊方式结合而成的生物大分子。蛋白质占人体重量的16.3%，60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。

蛋白质的生物学功能1.构造人的身体：蛋白质是一切生命的物质基础，是机体细胞的重要组成部分2.催化作用:构成人体必需的催化功能的各种酶3.维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送４.维持体内环境的稳定：渗透压，酸碱性5.免疫作用：免疫细胞和免疫蛋白6.调节作用:激素的主要原料7.修补人体组织:更新自然衰老死亡的组分(细胞结构和细胞间质成分)，修补中毒及机械损伤组织8.供能作用核酸核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）tRNAmRNArRNA蛋白质合成核酸分类与功能遗传信息的载体动物细胞模式图组织组织的概念：由形态相似、功能相同的一群细胞和细胞间质组合起来，称为组织。动物的四种基本组织:1.上皮组织2.结缔组织3.肌肉组织4.神经组织器官

若干种组织以一种组织为主，按特定的形式组成具有一定形态并完成一定生理功能的结构。

系统功能相关器官联系起来，按特定的顺序联合成为能完成一系列连续性生理机能体系。人体的系统：呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、运动系统、神经系统、感觉器官、内分泌系统、皮肤

人体的系统的主要功能：运动系统:支持人体和产生运动呼吸系统：气体交换消化系统：获得营养物质泌尿系统：排出废物生殖系统：繁衍后代循环系统：体内物质运输神经系统：调节内分泌系统：调节感觉器官：感受环境刺激皮肤：保护和感受环境刺激严整有序结构的生命体生命体的基本特征新陈代谢生长发育应激繁殖遗传与变异食品及其作用：食品及其作用：（1）为机体提供一定的能量和营养素，满足人体需要，即食品的营养作用。（2）满足人们的感官要求。食品：食品是指经口摄入并对机体有一定营养作用的物质。营养素：指食物中可被人体利用的化学物质。是人体用于维持正常生长、发育、繁殖和健康生活所必须的物质。成长需要能量与营养素，除了子宮內的胎儿之外，人人需要从食物中获取生长和维持生命所需的物质。营养：是人类从外界摄取食品满足自身生理需要的过程。营养素的主要功能：1、供给能量：由碳水化合物、油脂、蛋白质所供应，三者合称为“热量营养素”2、构構、维持与修补机体：碳水化合物、蛋白质、脂类、矿物质如钙、磷

3、调节代射与生理机能：维生素、矿物质、必需脂肪酸等

营养素依化学成分分成六类

糖类（碳水化合物）

蛋白质油脂维生素矿物质水

食物中还有许多营养之外的成分，共有兩千多种，使食物有颜色，有味道。其中也不乏一些具有降低慢性疾病的保健机能。有一些营养素一定要从饮食中获得按按照人体的需要性，各类营养素的成分可分区为“必需营养素”与“非必需营养素”。必需营养素（Essentialnutrient）：凡是人体自己无法合成或合成不足，必须由食物供应才能避免缺乏症的营养素。非必需营养素（Non-essentialnutrient）：人体可以利用代谢产物为原料来合成的营养素，不一定直接由食物得来的营养素，例如胆固醇、甘油等等。虽然食物品项繁多，但是依照营养特质分类，主要有六大类食物：五谷根茎类奶类蛋豆鱼肉类水果类蔬菜类油脂类各类食物主要供应的营养素不同，不能互相取代，每日饮食应该六大类食物俱全。但是同类食物中，各种食物品项有类似的营养价值，应该替换採用，以增加饮食的多样性营养素过量或缺乏

都会干扰细胞的功能营养素的主要去处是细胞，因为维持人体生长和健康的过程都发生在细胞内和细胞间的体液。细胞必须得到充足的营养素才能发挥功能，否则便会发生问题。因此营养素若过多或

不足，都会破坏细胞的功能。营养素摄取不足时，组织储存的营养素会释放出来以供细胞代谢利用，储存的营养素逐渐耗尽；血液中营养素无法得到补充，浓度因而降低；细胞无法再从血液获得营养补充，胞内的营养素浓度也降低，此时代谢反应无法维持正常，细胞功能受到损害，身体逐渐出现各种疾病症状，长期的缺乏必然损害健康。营养素摄取过量时，体内营养素储存量升高，甚至超过储存极限，血液与细胞内的营养素浓度大幅超过正常水准，此时可能干扰或破坏某些细胞的代谢与功能，身体逐渐出现不适与临床症状，损害健康甚至危及生命。例：1．叶酸协助细胞内半胱胺酸（homocystein）的代谢顺畅。如果叶酸不足，半胱胺酸无法顺利代谢而堆积在细胞内，高浓度的半胱胺酸会增加氧化伤害。血液中高浓度的半胱胺酸则会引致心血管疾病。

2.细胞内产生能量的代谢反应需要铁，缺铁时细胞无法产生足够的能量；生成血红蛋白需要铁，缺铁时血红蛋白合成不足而造成贫血．但是细胞内有过多的铁，它就会引发氧化反应，伤害并破坏重要的成分，严重时，损坏会持续扩大，伤害了肝脏，胰脏，心脏的功能。

维生素A缺乏时，上皮组织干燥、增生、过度角化