高中化學(xué)專題2營養(yǎng)均衡與人體健康第二單元提供能量與營養(yǎng)的食物素材蘇教版1

PAGEPAGE4第二單元提供能量與營養(yǎng)的食物營養(yǎng)與健康世界衛(wèi)生組織給予健康的定義是：“一個人只有在軀體健康、心理健康、社會適應(yīng)良好和道德健康四個方面健全，才是健康的人?！边@里的軀體健康一般指人體生理上的健康，要求能抵抗一般性感冒和傳染病等。改善營養(yǎng)是增強(qiáng)民眾體質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，人民的營養(yǎng)狀況是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)和科學(xué)文化發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。近代營養(yǎng)學(xué)是在生理學(xué)和生物化學(xué)的基礎(chǔ)上逐漸形成的，它是一門綜合性的學(xué)科。既研究人體的新陳代謝，又研究食物的營養(yǎng)成分和食品衛(wèi)生；既研究現(xiàn)有食物資源的合理利用，又研究開發(fā)新的食物資源；既研究從初生兒到老年人不同年齡階段人的營養(yǎng)要求，又研究各類病人的營養(yǎng)；既研究各種職業(yè)人群（重體力勞動、輕體力勞動、腦力勞動等）的營養(yǎng)，又研究各種地理環(huán)境（嚴(yán)寒地區(qū)、酷熱地區(qū)、高海拔地區(qū)等）人群的營養(yǎng)?？傊?，營養(yǎng)學(xué)研究不同人的不同營養(yǎng)需求，以便使兒童發(fā)育健壯、聰明，使成年人精力充沛，使老年人健康長壽。營養(yǎng)學(xué)是以新陳代謝為基礎(chǔ)的生物化學(xué)。營養(yǎng)素就是食物的組分，主要包含糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、無機(jī)鹽和水等六類物質(zhì)。人從食物中攝取這些營養(yǎng)素。糖類包括葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉、纖維素等，它們是人體重要的能源和碳源。糖分解時釋放能量，供生命活動的需要，糖代謝的中間產(chǎn)物又可以轉(zhuǎn)變成其他的含碳化合物如氨基酸、脂肪酸、核苷等。糖的磷酸衍生物可以生成DNA，RNA，ATP等重要的生物活性物質(zhì)。植物光合作用產(chǎn)生的糖類是動物的重要營養(yǎng)來源，因為動物體自身沒有產(chǎn)生這些糖類的機(jī)能。脂肪屬于脂類物質(zhì)。脂類包括的范圍很廣，這些物質(zhì)在化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)上有很大差異，但是它們都有一個共同的特性，即不溶于水，而易溶于乙醚、氯仿、苯等非極性溶劑中。脂類具有重要的生物功能，它是構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)，幾乎細(xì)胞所含有的磷脂都集中在生物膜中。脂類物質(zhì)，主要是油脂，是肌體代謝所需燃料的貯存形式和運(yùn)輸形式。人們吃的動物油脂（如豬油、牛油、羊油、魚肝油、奶油等）、植物油（如豆油、菜油、花生油、芝麻油、棉子油等）和工業(yè)、醫(yī)藥上用的蓖麻油和麻仁油等都屬于脂類物質(zhì)。動物（包括人類）腹腔的脂肪組織、肝組織、神經(jīng)組織和植物中油料作物的種子中的脂質(zhì)含量都很高。脂肪酸是生物體的重要能源。由它組成的甘油三酯（三脂酰甘油）可在動物的脂肪組織、植物種子果實中大量儲藏。甘油三酯的結(jié)構(gòu)式：動物性食物中的脂類主要是甘油三酯。最普通的脂肪就是烹調(diào)用的油脂如豬油、豆油、菜子油、花生油、麻油和肥肉等。每種食物也都含有或多或少的脂肪。脂肪的主要功用是供給人類生活所需的能量及促進(jìn)脂溶性維生素的吸收。體重為70kg的人貯存的脂肪可產(chǎn)生2008320kJ的能量；而貯存的蛋白質(zhì)、葡萄糖相應(yīng)的可產(chǎn)生105000kJ，168kJ的能量。同時，脂肪的熱值即在體內(nèi)氧化，1g脂肪所產(chǎn)生的熱量為39kJ，是蛋白質(zhì)或糖的2～3倍。脂肪是營養(yǎng)素成分之一，但另一方面，人類的一些疾病如動脈粥樣硬化、脂肪肝等都與脂類代謝紊亂有關(guān)。19世紀(jì)的化學(xué)家和生物學(xué)家們在不斷研究食物的營養(yǎng)性能中發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)是最基本而必不可少的，只要維持蛋白質(zhì)的供給，肌體就能存活。身體不能從糖類和脂肪制造蛋白質(zhì)，因為糖類和脂肪中沒有氮。然而蛋白質(zhì)所提供的物質(zhì)卻能制造出必需的糖類和脂肪。蛋白質(zhì)效用的關(guān)鍵在于身體能以多大效率來利用蛋白質(zhì)所提供的氮。從氮平衡的觀點看，生長中的肌體把由食物中攝入的氮逐漸積累起來，就處于正氮平衡；若丟失的氮多于攝入的氮，即處于負(fù)氮平衡，就會使身體不斷消瘦。饑餓和罹患消耗性疾病會造成負(fù)氮平衡，影響身體健康。人類究竟需要什么樣的蛋白質(zhì)呢？通過對大鼠食物中氨基酸組成的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)動物體不可缺少的10種氨基酸分別是：賴氨酸、色氨酸、組氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸和精氨酸。如果這些氨基酸的供給充足了，大鼠便能制造出其他氨基酸，如甘氨酸、脯氨酸、天冬氨酸等等。人類的必需氨基酸只有8種，上述的精氨酸和組氨酸在人類膳食中并非是必需的。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值決定于所含的氨基酸種量和數(shù)量。凡含有各種必需氨基酸的蛋白質(zhì)，能維持生命體的正常生長的蛋白質(zhì)（當(dāng)然在其他營養(yǎng)素適當(dāng)情況下）稱完全蛋白質(zhì)；缺少一種或一種以上必需氨基酸的蛋白質(zhì)稱不完全蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是構(gòu)成肌體組織（特別是肌肉）的重要成分，日常食用的豆腐、大豆、瘦肉、魚、蛋白、奶等都含較多的蛋白質(zhì)。人們膳食中的蛋白質(zhì)有很大一部分由米、麥等糧食中得來。大豆是我國最經(jīng)濟(jì)的蛋白質(zhì)來源，大豆蛋白質(zhì)的氨基酸種類完全，僅硫氨基酸含量較低。因此，大豆是完全蛋白，營養(yǎng)價值相當(dāng)高。米、麥蛋白的營養(yǎng)價值亦很高。如果利用蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用，則其生理價值（指由食物攝入的總氮量在身體內(nèi)存留的百分?jǐn)?shù)）還可增高，例如加入少量雞蛋蛋白可提高大豆蛋白質(zhì)的生理價值。需要注意的是，蛋白質(zhì)的生理價值也可受其他因素的影響，如可破壞氨基酸的烹調(diào)方法及影響消化、吸收的因素都可使蛋白質(zhì)的生理價值降低。人體內(nèi)如果蛋白質(zhì)供應(yīng)不足，會導(dǎo)致生長發(fā)育遲緩，體重減輕，容易疲勞，對傳染病抵抗力下降，病后不易恢復(fù)健康，甚至貧血，發(fā)生營養(yǎng)不良性水腫等疾病。生理學(xué)家的實驗數(shù)據(jù)表明，成人每天體內(nèi)的蛋白質(zhì)更新3%，每公斤體重每日約需補(bǔ)充1g蛋白質(zhì)才能維持氮平衡。一個體重60kg的成年人，按從事勞動的輕重不同，每天約需補(bǔ)充70～105g蛋白質(zhì)。若以60g為需要的最低量，大約2L牛奶便能提供此量。肉、蛋、奶等動物性食品和許多植物性食品中都含有豐富的蛋白質(zhì)。所謂糧食質(zhì)量的提高，主要是指增加蛋白質(zhì)在糧食中所占的脂和血膽固醇量增加，妨礙心血管功能。過量維生素D之所以產(chǎn)生毒性，主要是因它不易排泄，肌體只能從膽汁排出一部分過多的維生素D。維生素C，B1，B2，B6等雖然無毒性，但超過肌體所能利用和儲存的量即由尿和其他體液排泄出體外。這再一次證明，生命體對任何營養(yǎng)素的需求都是有其濃度范圍的。無機(jī)鹽又稱礦物質(zhì)，人體及動物所需的礦質(zhì)元素有K，Na，Ca，F(xiàn)e，Mg，Cu，Mn，Co，P，S，Cl，I，F(xiàn)，Se等，它們是構(gòu)成骨、齒和體液（血液、淋巴）的重要成分。體內(nèi)許多生理作用也靠無機(jī)鹽來維持。例如酸、堿平衡的調(diào)節(jié)和滲透壓調(diào)節(jié)等就需要Na+和K+參加。含有Mg2+，Mn2+，Na+，F(xiàn)e3+，Ca2+的礦物質(zhì)還有促進(jìn)酶活性的功能。有的酶本身就含有金屬元素如Cu，Mg，F(xiàn)e等。膳食中長期缺乏某些無機(jī)鹽會出現(xiàn)營養(yǎng)不良癥狀。食物中缺鐵，血液的血紅蛋白就變得不足，心肺運(yùn)送到細(xì)胞的氧氣也就減少，這種情況被稱為缺鐵性貧血。這種病人因紅色素的缺乏而面色蒼白，因氧的缺乏而倦怠。鈣是骨骼的主要成分，缺鈣會得佝僂病和齲齒。但過多的鈣會引起骨質(zhì)增厚和軟骨的鈣化。50年代，日本的某河流沿岸的居民遭受了一種稱做“疼疼病”的侵襲，這種病引起嚴(yán)重的疼痛性骨脫鈣，并導(dǎo)致多發(fā)性骨折。后來得知，這種疾病是鎘造成的。由于河上游用含有鎘的工業(yè)污水灌溉水稻，使稻谷中含有鎘，它通過食物鍵進(jìn)入人體，降低了鈣離子濃度使正常的鈣代謝受到了干擾。第一個被發(fā)現(xiàn)的人體不可缺少的微量元素不是金屬，而是一種非金屬元素碘。缺碘最嚴(yán)重的危害是影響兒童的智力，甚至?xí)蛊浣K生難以得到改善。碘缺乏會導(dǎo)致地方性甲狀腺腫（俗稱大脖子?。？朔馊狈栴}并不十分困難，最經(jīng)濟(jì)實用的方法就是烹調(diào)時使用碘鹽（氯化鈉中加碘酸鉀）。另外可多吃含碘豐富的海帶等。海帶被認(rèn)為是營養(yǎng)價值較高的食品，不僅含碘豐富，可防治甲狀腺腫大，促進(jìn)智力發(fā)育，且蛋白質(zhì)含量較高，具有18種氨基酸，此外，其中Ca，P，F(xiàn)e等礦物質(zhì)及維生素的含量也較豐富。人體中的微量元素含量極微，大多為過渡元素，是酶中不可缺少的成分，如Cu，Zn，Mn，Mo等參與多種酶的組成與激活。在體內(nèi)的新陳代謝中，酶是生物催化劑，如果消化道中沒有酶，消化一餐飯將花費50年的時間！人體內(nèi)的酶有近1000種，60％以上含有微量元素，例如Cu，Zn在人體生物功能的重要性僅次于Fe，Cu以Cu2+形式存在，其余都是以與蛋白質(zhì)結(jié)合的形式存在。人體中有30多種蛋白質(zhì)、酶含有Cu?，F(xiàn)在已經(jīng)知道Cu的最重要生理功能是人血清中的銅藍(lán)蛋白可以協(xié)同F(xiàn)e的功能，在Fe的生理代謝過程中，F(xiàn)e2+氧化為Fe3+時需要銅藍(lán)蛋白的催化氧化，以利Fe3+與蛋白質(zhì)結(jié)合成鐵蛋白。因此如果體內(nèi)有足夠的Fe而缺Cu，F(xiàn)e的生理代謝造血機(jī)能也會發(fā)生障礙而