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1、第七章 化学与生命l生命体中的重要有机物l基因、遗传信息l生物膜l氧自由基与人体健康人类为了生存,除了需要阳光与空气外,还必须摄取食物。人类为了生存,除了需要阳光与空气外,还必须摄取食物。食食物的主要成分:物的主要成分:水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素六水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素六大类,通常称为营养素。大类,通常称为营养素。其中糖、蛋白质和脂肪,是它们提供其中糖、蛋白质和脂肪,是它们提供人体正常能量需求。人体正常能量需求。一、生命体中的重要有机物成年人的一般活动,每天约消耗1万千焦能量。一个60公斤体重的男生,平均每天能量消耗大约为12600千焦;一个55公斤体重的女生,平均
2、每日能量消耗大约为8820千焦。国际卫生组织规定人均日摄取热量达到10000千焦(合约2400千卡),就算达到了温饱线。美、俄、法、加、澳为万千焦,日本为千焦。我国于1982年第二次营养调查结果显示,全国男女老少平均日摄入热量为万千焦,表明我国人民温饱问题早已基本解决。一、人体内分布最广的有机物一、人体内分布最广的有机物糖类糖类糖类是绿色植物光合作用的产物,是动、植物所需能糖类是绿色植物光合作用的产物,是动、植物所需能量的重要来源。我国居民膳食中糖类占量的重要来源。我国居民膳食中糖类占8080,每天所,每天所摄取的热能中大约有摄取的热能中大约有7575来自糖类。来自糖类。糖是快速能源。糖是快速
3、能源。糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物。糖糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物。糖类的通式为类的通式为C Cn n(H(H2 2O)O)m m,因此又把它们叫做,因此又把它们叫做碳水化合物碳水化合物。1、单糖:单糖:凡不能被水解成为更小分子的糖。凡不能被水解成为更小分子的糖。如:葡萄糖、果糖、半乳糖。如:葡萄糖、果糖、半乳糖。2、寡寡糖糖:凡凡能能水水解解成成少少数数(26个个)单单糖糖分分子子的的糖糖。如:蔗糖、麦芽糖和乳糖。如:蔗糖、麦芽糖和乳糖。单糖和寡糖能溶于水,多有甜味。单糖和寡糖能溶于水,多有甜味。3、多糖:多糖:凡能水解为多个单糖分子的糖。凡能水解为多个单糖分子的
4、糖。如:淀粉、纤维素等。如:淀粉、纤维素等。糖类物质的分类糖类物质的分类糖糖在体内的代谢和功能在体内的代谢和功能在植物细胞中最重要的多糖是植物在植物细胞中最重要的多糖是植物淀粉和纤维素淀粉和纤维素。谷类中。谷类中含有丰富的淀粉,淀粉分子是由含大约含有丰富的淀粉,淀粉分子是由含大约10001000个葡萄糖单元的个葡萄糖单元的长链所组成的。淀粉被人吃下以后,酶促进了淀粉和水的反长链所组成的。淀粉被人吃下以后,酶促进了淀粉和水的反应,即淀粉水解生成葡萄糖。应,即淀粉水解生成葡萄糖。葡萄糖在小肠中被吸收到体内,然后发生三中变化,一部分葡萄糖在小肠中被吸收到体内,然后发生三中变化,一部分氧化分解生成丙酮
5、酸和氧化分解生成丙酮酸和ATPATP分子分子;一部分葡萄糖被肝脏、骨;一部分葡萄糖被肝脏、骨骼肌等组织合成骼肌等组织合成糖元糖元,;还有一部分葡萄糖转变成,;还有一部分葡萄糖转变成脂肪脂肪。肝脏中的糖元叫肝糖元,它作为能量的暂时储备;肌肉中的肝脏中的糖元叫肝糖元,它作为能量的暂时储备;肌肉中的糖元叫肌糖元,它为肌肉活动提供能量。糖元叫肌糖元,它为肌肉活动提供能量。l每克葡萄糖氧化后能产生热量。糖是人体能量的主要来源之一;同糖是人体能量的主要来源之一;同时是脱氧核糖核酸(是脱氧核糖核酸(DNA)等)等遗传物物质的重要成分(的重要成分(DNA单元元结构是糖构是糖环碱基磷酸二脂碱基磷酸二脂键骨架)骨
6、架);与蛋白;与蛋白质组成的糖蛋白是成的糖蛋白是许多多酶和激素的基本成分;与脂和激素的基本成分;与脂类结合合的糖脂是神的糖脂是神经组织的主要成分。同的主要成分。同时对各各类生物体起到生物体起到结构支持和构支持和保保护作用。作用。糖糖在体内的代谢和功能在体内的代谢和功能l 人体中只有淀粉酶而没有纤维素酶,因此人类只能吃五谷杂粮生存。牛、马等动物体内既有淀粉酶,又有纤维素酶。l 纤维素在体内不易消化,主要功能是刺激肠蠕动,有助于防止阑尾炎、心脏病和直肠癌。主要来源是干果、鲜果、蔬菜及全谷类。人体的血糖:血液中的葡萄糖。人体的血糖:血液中的葡萄糖。来源:食物中的糖类、肝糖原的蓄积、以来源:食物中的糖
7、类、肝糖原的蓄积、以及某些氨基酸、脂肪酸和乳酸的转化。及某些氨基酸、脂肪酸和乳酸的转化。人体正常血糖含量为:每人体正常血糖含量为:每100毫升血液中毫升血液中约约80100毫克葡萄糖。毫克葡萄糖。正常血糖值范围糖代谢异常和疾病健康人的血糖浓度:健康人的血糖浓度:血液中的葡萄糖即血糖,其浓度是相对血液中的葡萄糖即血糖,其浓度是相对稳定的,稳定的,大约在左右大约在左右。当血糖的浓度由于消耗而逐渐降低时,。当血糖的浓度由于消耗而逐渐降低时,肝糖元又转变成葡萄糖,陆续补充到血液中。肝糖元又转变成葡萄糖,陆续补充到血液中。人空腹时人空腹时血糖浓度高于血糖浓度高于120120毫克毫克/100/100毫升血
8、液毫升血液(正常范围(正常范围为为8012080120毫克毫克 /100/100毫升血液),就是毫升血液),就是高血糖高血糖;若超过肾糖;若超过肾糖阈值,即阈值,即160180160180毫克,则为毫克,则为糖尿病糖尿病。糖尿病的主要症状糖尿病的主要症状是高血糖、糖尿、多尿,表现为三多一是高血糖、糖尿、多尿,表现为三多一少,即多饮、多食、多尿、体重减少。少,即多饮、多食、多尿、体重减少。糖尿病的主因糖尿病的主因是体内胰岛素分泌失调,引起糖代谢、脂代是体内胰岛素分泌失调,引起糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢的紊乱,导致血糖慢性提高。谢、蛋白质代谢的紊乱,导致血糖慢性提高。糖代谢异常和疾病当当血糖低于血
9、糖低于60706070毫克毫克,就是,就是低血糖低血糖,而低血糖的刺激又,而低血糖的刺激又会引起交感神经兴奋和肾上腺素分泌增加,出现饥俄、四肢会引起交感神经兴奋和肾上腺素分泌增加,出现饥俄、四肢无力、面色苍白、心慌、多汗等症状。若血糖继续无力、面色苍白、心慌、多汗等症状。若血糖继续下降至下降至4545毫克以下毫克以下,因脑组织缺乏能量而发生功能性障碍,严重影响,因脑组织缺乏能量而发生功能性障碍,严重影响脑部功能,出现晕原、昏选、休克,甚至导致死亡。脑部功能,出现晕原、昏选、休克,甚至导致死亡。每天吃多少糖好?每天吃多少糖好?世界卫生组织认为,每人每日的耗糖量以世界卫生组织认为,每人每日的耗糖量
10、以每千克体重为克左右最佳每千克体重为克左右最佳。过少:儿童影响发育,成人低血糖;。过少:儿童影响发育,成人低血糖;过多:转化为脂肪,肥胖。过多:转化为脂肪,肥胖。吃那种糖好?吃那种糖好?一般选择营养丰富的红糖一般选择营养丰富的红糖(含丰富的葡萄糖及含丰富的葡萄糖及铁、锰、锌等元素铁、锰、锌等元素)为好。在人参、党参、黄茂中富含多糖,为好。在人参、党参、黄茂中富含多糖,其功能是扶本固正、增强免疫力,有助于延缓衰老。其功能是扶本固正、增强免疫力,有助于延缓衰老。生活中的糖及其代用品生活中的糖及其代用品q红糖、白糖、冰糖红糖、白糖、冰糖蔗糖蔗糖q冰糖最纯净,其次是白糖,红糖是最粗制的糖。冰糖最纯净,
11、其次是白糖,红糖是最粗制的糖。q糖精(邻磺酰苯甲酰亚胺):甲苯为原料化学方糖精(邻磺酰苯甲酰亚胺):甲苯为原料化学方法合成,人食用后不会被消化吸收。法合成,人食用后不会被消化吸收。q红糖红糖(含丰富的葡萄糖及铁、锰、锌等元素含丰富的葡萄糖及铁、锰、锌等元素)糖吃多了比吸烟危害更大糖吃多了比吸烟危害更大v每天最好不要超过每天最好不要超过40克克v吃糖过多会导致骨折吃糖过多会导致骨折v嗜甜与吸毒有同样的生理反应嗜甜与吸毒有同样的生理反应v什么时候该吃糖什么时候该吃糖v吃红糖、低聚糖、糖醇类甜味剂更健康吃红糖、低聚糖、糖醇类甜味剂更健康二、人体内的燃料二、人体内的燃料脂肪脂肪什什么么是是脂脂肪肪?脂
12、脂肪肪类类物物质质也也是是由由碳碳、氢氢、氧氧三三种种元元素素组组成成的的,此此外外还还含含有有氮氮和和磷磷等等元元素素。脂脂肪肪类类物物质质主主要要包包括括脂脂肪肪、类类脂脂,它它们们都都能能用用非非极极性性溶溶剂剂(如如乙乙醚醚、氯氯仿、苯仿、苯)从生物细胞中提取出来。从生物细胞中提取出来。脂脂肪肪和和油油是是脂脂肪肪酸酸和和甘甘油油的的酯酯。如如动动物物油油(如如猪猪油油、牛牛油油、羊羊油油、奶奶油油及及鱼鱼肝肝油油)与与植植物物油油(如如麻麻袖袖、豆豆油油、花花生生油油、菜菜油油等等)都都是是甘甘油油三三酯酯的的混混合合物物。当当脂脂肪肪酸酸部部分分主主要要是是饱饱和和酸酸时时,常常温
13、温呈呈固固态态,叫叫做做脂脂肪肪;当当脂脂肪肪酸部分主要是酸部分主要是不饱和酸不饱和酸时,这种酯是液体,叫做时,这种酯是液体,叫做油油。脂肪:人体的能源库,体内热量的主要来源之一,1g脂肪产生的热量是等量糖和蛋白质氧化产生的热量的两倍功能:防止热量的散失,维持正常体温;保护组织、器官免受震动;促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收;耐饥饿,能延长食物在体内的消化过程。类脂:磷脂、胆固醇。磷脂是构成细胞膜的重要成分;胆固醇是各种细胞的组成成分,维生素D的合成就是以胆固醇为原料的,人体内激素、胆汁的合成也以胆固醇为原料。脂肪的消化和功能功能脂脂肪肪的的消消化化:在在消消化化过过程程中中,胃胃液液和和
14、胰胰液液中中的的脂脂酶酶将将脂肪和油水解成脂肪酸和甘油。脂肪和油水解成脂肪酸和甘油。饱和脂肪酸:和脂肪酸:摄入入过多多发生高脂血和多种心生高脂血和多种心脑血管疾病血管疾病不不饱和脂肪酸和脂肪酸:人体脂肪有三种不:人体脂肪有三种不饱和脂肪酸和脂肪酸,亚麻油酸、麻油酸、亚麻油麻油烯酸和花生油酸和花生油烯酸,酸,它它们是人体不能合成的必需是人体不能合成的必需脂肪酸,有促脂肪酸,有促进发育、减少血小板粘性、保育、减少血小板粘性、保护皮肤和溶皮肤和溶解脂溶性解脂溶性维生素等功用。生素等功用。动物性食物中饱和脂肪酸含量高,植物性食物中不饱和脂肪酸含量高。不不饱和脂肪酸:和脂肪酸:EPA,DHAEPA:二十
15、碳五:二十碳五烯酸酸DHA:二十二碳六:二十二碳六烯酸酸在深海在深海鱼脂肪中含量最高,脂肪中含量最高,习惯上称上称为鱼油。在普通的油。在普通的鱼内含量内含量也很高。另外也可通也很高。另外也可通过植物油中的植物油中的亚麻酸分解麻酸分解转化而来。化而来。应用于高脂血病,冠心病,用于高脂血病,冠心病,脑血栓等疾病的防治;参与血栓等疾病的防治;参与脑神神经细胞胞膜的构成,明膜的构成,明显的益智作用。的益智作用。反式不饱和脂肪酸油脂烘烤食物油脂烘烤食物氢化植物油氢化植物油食物中自然存在的顺式不饱和脂肪酸对人体有益。而在食品加工中,往往会产生一些反式的不饱和脂肪酸,对人体心脏、心脑血管的损害很大。如人造黄
16、油中反式不饱和脂肪酸的含量为40,而且被广泛用于其他食品的加工。快餐食品,方便面,炸薯条,巧克力等食物中的反式不饱和脂肪酸的含量都很高。商品名称:氢化植物油,起酥油,麦淇淋等。胆固醇胆固醇血液中胆固醇血液中胆固醇浓度越高,越容易引度越高,越容易引发心血管疾病,如心血管疾病,如动脉硬化,冠心病,脉硬化,冠心病,脑血栓,血栓,脑血管破裂等。血管破裂等。胆固醇也是人体各种生物膜的基本材料,胆固醇也是人体各种生物膜的基本材料,对膜的健全性膜的健全性和保和保护细胞不受毒素的侵害起着重要的作用;合成胆汁胞不受毒素的侵害起着重要的作用;合成胆汁的必需原料;可以的必需原料;可以转化成化成维生素生素D;合成激素
17、的基本原料。;合成激素的基本原料。摄入适量的胆固醇入适量的胆固醇对健康必需的。健康必需的。猪油,黄油,猪油,黄油,动物肝物肝脏,墨斗,墨斗鱼胆固醇含量胆固醇含量较高高植物油植物油:花生油、菜籽油、豆油、葵花籽油、:花生油、菜籽油、豆油、葵花籽油、红花油,花油,亚麻油、麻油、苏紫油、紫油、鱼油。油。动物的肉、内物的肉、内脏,各各类坚果果如核桃仁、杏仁、花生仁、癸花籽仁等,如核桃仁、杏仁、花生仁、癸花籽仁等,各种豆各种豆类如黄豆、如黄豆、红小豆、黑豆等,小豆、黑豆等,部分粮食部分粮食如玉米、高梁、大米、如玉米、高梁、大米、红小豆、小米等。小豆、小米等。脂脂类的主要食物来源的主要食物来源脂脂肪肪摄摄
18、入入过过少少,皮皮肤肤可可因因缺缺少少脂脂肪肪的的充充盈盈和和滋滋润润,而显得干涩无光泽。而显得干涩无光泽。脂脂肪肪摄摄入入过过多多,易易使使皮皮下下脂脂肪肪堆堆积积,引引起起肥肥胖胖。又又可可造造成成皮皮肤肤脱脱屑屑、脂脂溢溢性性皮皮炎炎、痊痊疮疮等等皮皮肤肤病病,影影响皮肤健美及美容。响皮肤健美及美容。三、生命的存在形式三、生命的存在形式蛋白质蛋白质18391839年,德国年,德国Mulder GT Mulder GT 将细胞结构里复杂多变的,存在于一将细胞结构里复杂多变的,存在于一切活细胞中的一类大分子定义为切活细胞中的一类大分子定义为蛋白质(蛋白质(ProteinProtein)。一一
19、切切重重要要的的生生命命现现象象和和生生理理机机制制都都与与蛋蛋白白质质相相关关,所所以以没没有有蛋蛋白白质质就就没没有有生生命命。是是生生命命体体系系中中最最重重要要的的一一类类生生物物大大分分子子,人人体体肌肌肉肉、肝肝脏脏、酶酶直直到到毛毛发发,无无一一不不是是蛋蛋白白质质。在在人人体体中中约约有有1 1万万多多种种蛋蛋白白质质,占占人人体体细细胞胞干干重重的的8080。是是生生命命活活动动的的主主要要承承载者。载者。蛋白质的组成蛋白质的组成一切蛋白质都含有一切蛋白质都含有C、N、O、H等元素等元素,某些蛋白质含少量,某些蛋白质含少量硫、硫、磷、铁、铜磷、铁、铜等。分子量范围在万至等。分
20、子量范围在万至100100万之间,蛋白质是氨基酸万之间,蛋白质是氨基酸类聚合物,水解时产生的单体叫类聚合物,水解时产生的单体叫氨基酸氨基酸。蛋白质分为蛋白质分为单纯蛋白质单纯蛋白质和和结合蛋白质结合蛋白质两大类。两大类。单单纯纯蛋蛋白白质质是是指指基基本本上上只只由由氨氨基基酸酸组组成成的的蛋蛋白白质质;结结合合蛋蛋白白质质由由单单纯纯蛋蛋白白质质和和辅辅基基组组成成。辅辅基基可可以以是是糖糖、核核酸酸、核核糖糖、血血红红素素、叶叶绿绿素素以以及及某某些些金金属属离离子子等等。结结合合蛋蛋白白质质分分为为核核蛋蛋白白、粘粘蛋蛋白白、糖蛋白、脂蛋白。糖蛋白、脂蛋白。根根据据溶溶解解度度的的不不同
21、同,又又可可以以将将其其分分为为纤纤维维状状蛋蛋白白和和球球蛋蛋白白。纤纤维维状状蛋蛋白白不不溶溶于于水水可可用用来来组组成成动动物物的的皮皮肤肤、毛毛发发、角角、羽羽毛毛、结结缔缔组组织织及及骨骨骼骼等等,对对动动物物起起保保护护、支支撑撑作作用用。球球蛋蛋白白呈呈球球状状或或椭椭圆圆状状,溶溶于于水水或或盐盐、酸酸、碱碱的的溶溶液液中中,在在生生命命活活动动中中起起重重要要作作用用,它包括酶、血红蛋白、球蛋白、清蛋白等。它包括酶、血红蛋白、球蛋白、清蛋白等。蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质是蛋白质是维持生长维持生长和和修补更新修补更新的主要材料。的主要材料。蛋蛋白白质质在在人人体体内内起起调
22、调节节消消化化、呼呼吸吸、血血液液循循环环、神神经经活活动动等作用,维持毛细管正常渗透压和身体的酸碱平衡。等作用,维持毛细管正常渗透压和身体的酸碱平衡。蛋蛋白白质质是是人人体体热热量量来来源源之之一一。每每克克蛋蛋白白质质在在体体内内氧氧化化后后能能产生产生热量。热量。成成年年人人每每天天摄摄入入蛋蛋白白质质不不得得少少于于60g,否否则则会会引引起起营营养养缺缺乏症,如体重减轻、发育迟缓、乏力,浮肿等症状。乏症,如体重减轻、发育迟缓、乏力,浮肿等症状。蛋白质的功能蛋白质约由蛋白质约由20种不同种不同氨基酸氨基酸组成。组成。必需氨基酸:必需氨基酸:苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、色
23、氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等等8种是人体不能种是人体不能合成的,必须靠食物摄入(婴儿还需组氨酸)。合成的,必须靠食物摄入(婴儿还需组氨酸)。含以上含以上8种必需氨基酸的蛋白质叫完全蛋白质(如种必需氨基酸的蛋白质叫完全蛋白质(如蛋蛋蛋白、酪蛋白、球蛋白蛋白、酪蛋白、球蛋白),否则叫半完全和不完全蛋),否则叫半完全和不完全蛋白质(如玉米蛋白、胶蛋白)。白质(如玉米蛋白、胶蛋白)。食物蛋白质营养价值的高低,取决于食物蛋白质中氨食物蛋白质营养价值的高低,取决于食物蛋白质中氨基酸的种类和比例。基酸的种类和比例。蛋白蛋白质的互的互补:提高利用率和
24、:提高利用率和营养价养价值,蛋白蛋白质生物价生物价排行:排行:鸡蛋蛋94牛奶牛奶85鱼肉肉83牛肉牛肉76小麦小麦67大豆大豆64玉米玉米60大米大米57优势互互补理理论:112食物名称单独食用生物价混合食用所占比例(%)小麦6737大米57324046大豆6416208豌豆4815玉米6040牛肉干7615混合食用生物价747389四、生命反应中的催化剂四、生命反应中的催化剂酶酶酶是一类由生物细胞产生的、以蛋白质为主要成份、具有生物催化活性的生物催化剂。生物体内新陈代谢等各种化学变化,都是在各种酶的作用下进行的。所谓新陈代谢,指的是生物与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量转变
25、的过程。同化作用和异化作用是新陈代谢过程的两个方面。如果没有酶、生物体内成千上万种化学变化都不能顺利、迅速进行,新陈代谢就会中断,生命活动也就停止了。因此,酶被称为生命的催化剂。新陈代谢是生物体内全部有序的化学变化新陈代谢是生物体内全部有序的化学变化的总称。的总称。新陈代谢中的化学变化一般都是在酶的催新陈代谢中的化学变化一般都是在酶的催化作用下进行的。化作用下进行的。酶的分类人们已发现的酶有数千种,人们已发现的酶有数千种,根据酶的催化性能可根据酶的催化性能可分为氧化还原酶、水解酶、转移酶、异构酶和合成分为氧化还原酶、水解酶、转移酶、异构酶和合成酶等。酶等。由于有机分子的氧化作用最常见的是失去氢
26、由于有机分子的氧化作用最常见的是失去氢原子,因此这个反应叫做脱氢作用,催化这类反应原子,因此这个反应叫做脱氢作用,催化这类反应的酶叫做脱氢酶。的酶叫做脱氢酶。水解酶水解酶是催化消化道中食物水解作用的酶,它们包是催化消化道中食物水解作用的酶,它们包括酯酶括酯酶(胆碱酯酶、磷酸酶、焦磷酸酶胆碱酯酶、磷酸酶、焦磷酸酶)、糖酶、糖酶(麦麦芽糖酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶等芽糖酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶等)和蛋白酶和蛋白酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、凝血蛋白胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、凝血蛋白酶等酶等)。蛋白质蛋白质、脂肪脂肪、糖类糖类:消化分解成小的有机分子:消化分解成小的有机分子酶的
27、催化作用的特点酶的催化作用的特点(1)(1)高高效效性性 比比一一般般无无机机催催化化剂剂高高1071013,反反应应速速率率很很快快,少少量量酶酶就就可可以以起起到到很很强强的的催催化化作作用用。例例如如一一份份淀淀粉粉酶酶能能催催化化100100万万份份淀淀粉粉,使使其其水水解解成成麦麦芽芽糖。糖。(2)(2)专专一一性性 如如同同一一把把钥钥匙匙开开一一把把锁锁一一样样,一一种种酶酶只能对一种物质的化学反应起作用。只能对一种物质的化学反应起作用。(3)(3)条条件件温温和和姓姓 在在接接近近体体温温和和接接近近中中性性的的条条件件下下,酶酶就就可可以以起起作作用用。在在3050之之间间,
28、酶酶的的活活性性最最强强,超过适宜温度时,酶的活性逐渐丧失。超过适宜温度时,酶的活性逐渐丧失。v维生素大多数为有机化合物,属于维生素大多数为有机化合物,属于营养素。营养素。不供给热量,不供给热量,也不是构成人体组织的材料,人体需求量也不多,但却是也不是构成人体组织的材料,人体需求量也不多,但却是人体生长和繁殖不可缺少的物质。人体生长和繁殖不可缺少的物质。v人体人体不能制造维生素不能制造维生素,必须由食物供给。,必须由食物供给。但食物中的微生素含量很低,当膳食中供给维生素不足但食物中的微生素含量很低,当膳食中供给维生素不足或缺乏时,会产生相应的维生素缺乏症或缺乏时,会产生相应的维生素缺乏症。五、
29、五、维生素生素生命的元素生命的元素维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生素:维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等。水溶性维生素:维生素B、维生素C、维生素H、维生素M、维生素P等(1)维生素维生素Aq1913年美国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取得到的。年美国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取得到的。q维维生生素素A作作用用:维维护护皮皮肤肤、黏黏膜膜上上皮皮组组织织的的正正常常结结构,维持正常视构,维持正常视力,促进骨骼、牙齿生长。力,促进骨骼、牙齿生长。q通通常常每每人人每每天天应应摄摄入入维维生生素素A 2,不不能能摄摄入入过过多多。动动物物肝肝中中含含维维生生素素A特特别别多多,其其次
30、次是是奶奶油油和和鸡鸡蛋蛋等等。胡胡萝萝卜卜、番番茄茄等等蔬蔬菜菜中中含含多多量量胡胡萝萝卜卜素素,它它是是维维生生素素A的的前体,在人体中易变为维生素前体,在人体中易变为维生素A。(2)维生素维生素D 1926年由化学家卡尔首先从年由化学家卡尔首先从鱼肝油鱼肝油中提取。中提取。促促进进钙钙、磷磷吸吸收收,是是造造骨骨的的必必需需原原料料,缺缺少少维维生生素素D会会得得佝佝偻症。偻症。维持神经、肌肉正常兴奋性。维持神经、肌肉正常兴奋性。人人体体每每天天应应摄摄取取维维生生素素D 25g,但但不不宜宜过过量量,否否则则易易产产生生副副作作用用。在在鱼鱼肝肝油油、动动物物肝肝、蛋蛋黄黄中中它它的的
31、含含量量较较丰丰富富。人人体体中中维维生素生素D的合成跟晒太阳有关,适当地光照有利健康。的合成跟晒太阳有关,适当地光照有利健康。维生素维生素A A、D D若不控制而过多服用,会造成肝脏内储存若不控制而过多服用,会造成肝脏内储存过多而中毒过多而中毒 (3)维生素维生素B维生素维生素B1v最最早早被被人人们们提提纯纯的的维维生生素素,1896年年荷荷兰兰科科学学家家伊伊克克曼曼首首先先发发现现,1910年年为为波波兰兰化化学学家家丰丰克克从从米米糠糠中中提提取取和和提提纯。纯。v它它是是白白色色粉粉末末,易易溶溶于于水水,遇遇碱碱易易分分解解。它它的的生生理理功功能能是是能能增增进进食食欲欲,维维
32、持持神神经经正正常常活活动动等等,缺缺少少它它会会得得脚脚气病、神经性皮炎等。气病、神经性皮炎等。v成成人人每每天天需需摄摄入入2mg。它它广广泛泛存存在在于于米米糠糠、蛋蛋黄黄、牛牛奶、番茄等食物中。奶、番茄等食物中。维生素维生素B2-核黄素核黄素1879年英国化学家布鲁斯首先从年英国化学家布鲁斯首先从乳清乳清中发现,中发现,1933年美国化学家哥尔倍格从年美国化学家哥尔倍格从牛奶牛奶中提取。中提取。维生素维生素B2是橙黄色针状晶体,味微苦,水溶液有黄绿是橙黄色针状晶体,味微苦,水溶液有黄绿色荧光,在碱性或光照条件下极易分解。人体缺少它易色荧光,在碱性或光照条件下极易分解。人体缺少它易患患口
33、腔炎、皮炎、微血管增生症口腔炎、皮炎、微血管增生症等。等。成年人每天应摄入成年人每天应摄入24mg,它大量存在于谷物、蔬它大量存在于谷物、蔬菜、牛乳和鱼等食品中。菜、牛乳和鱼等食品中。参与蛋白质、糖、脂肪的代谢参与蛋白质、糖、脂肪的代谢它它有有抑抑制制呕呕吐吐、促促进进发发育育等等功功能能,缺缺少少它它会会引引起起呕呕吐吐、抽抽筋筋等等症症状状。成成年年人人每每天天摄摄入入量量为为2mg,它它广广泛泛存存在在于于米糠、大豆、蛋黄和动物肝脏中。米糠、大豆、蛋黄和动物肝脏中。1947年年美美国国女女科科学学家家肖肖波波在在牛牛肝肝浸浸液液中中发发现现。它它化化学学性性质质稳稳定定,是是人人体体造造
34、血血不不可可缺缺少少的的物物质质,缺缺少少它它会会产产生生恶恶性性贫贫血血症症。人人体体每每天天约约需需12g,人人在在一一般般情情况况下下不不会缺少。会缺少。维生素维生素B6维生素维生素B12(4)维生素维生素C 抗坏血酸抗坏血酸 1907年挪威化学家霍尔斯特在年挪威化学家霍尔斯特在柠檬汁柠檬汁中发现。中发现。它它是是无无色色晶晶体体,熔熔点点190192,易易溶溶于于水水,水水溶溶液液呈呈酸酸性性,化化学学性性质质较较活活泼泼,遇遇热热、碱碱和和重重金金属属离离子子容容易易分分解解,所所以炒菜不可用铜锅和加热过久。以炒菜不可用铜锅和加热过久。维维生生素素C的的主主要要功功能能是是帮帮助助人
35、人体体完完成成氧氧化化还还原原反反应应,提提高高人人体体灭灭菌菌能能力力和和解解毒毒能能力力。长长期期缺缺少少维维生生素素C会会得得坏坏血血病病,成成人人每每天天需需摄摄入入50100mg。多多吃吃水水果果、蔬蔬菜菜能能满满足足人人体体对对维维生生素素C的的需需要要。据据诺诺贝贝尔尔奖奖获获得得者者鲍鲍林林研研究究,服服大大剂剂量量维维生生素素C对预防感冒和抗癌有一定作用。对预防感冒和抗癌有一定作用。最突出的是最突出的是抗氧化作用抗氧化作用,中和自由基,从理,中和自由基,从理论上上优于氧化物歧化于氧化物歧化酶(SOD)(SOD),美肤美肤,稳定,定,可以很可以很简单地就被添加在保养品里地就被添
36、加在保养品里。广泛存在于食物中广泛存在于食物中,一般不缺乏一般不缺乏能增能增强皮肤毛皮肤毛细血管抵抗力,并血管抵抗力,并维持正常通透持正常通透性,改善血液循性,改善血液循环及及调整整生育功能、抗衰老作用生育功能、抗衰老作用,肝,肝细胞生胞生长的重要保的重要保护因子。因子。缺乏:男女都不能生育,缺乏:男女都不能生育,严重者会患肌肉萎重者会患肌肉萎缩症、神症、神经麻木症;并麻木症;并使免疫力下降。使免疫力下降。主要存在于各种油料种子及植物油中,某些谷类、坚果和绿叶蔬菜主要存在于各种油料种子及植物油中,某些谷类、坚果和绿叶蔬菜中也含一定量的维生素中也含一定量的维生素E,肉、奶、蛋及鱼肝油中含量较少,
37、肉、奶、蛋及鱼肝油中含量较少(5)维生素维生素E(6)维生素维生素K1929年丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现提取。年丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现提取。它它是是黄黄色色晶晶体体,熔熔点点5254,不不溶溶于于水水,能能溶溶于于醚醚等等有有机机溶溶剂剂。维维生生素素K化化学学性性质质较较稳稳定定,能能耐耐热热耐耐酸酸,但但易被碱和紫外线分解。易被碱和紫外线分解。它它在在人人体体内内能能促促使使血血液液凝凝固固。人人体体缺缺少少它它,凝凝血血时时间间延延长长,严严重重者者会会流流血血不不止止,甚甚至至死死亡亡。奇奇怪怪的的是是人人的的肠肠中中有有一一种种细细菌菌会会为为人人体体源源源源
38、不不断断地地制制造造维维生生素素K,加加上上在在猪猪肝、鸡蛋、蔬菜中含量较丰,一般人不会缺乏。肝、鸡蛋、蔬菜中含量较丰,一般人不会缺乏。“黄金搭档黄金搭档”维生素维生素A A,B B,C C,D D,E E,加上钙铁锌硒,加上钙铁锌硒,复合维生素片复合维生素片广告擅自添加多项功能:广告擅自添加多项功能:“孩子个子长高不感冒、老人腰孩子个子长高不感冒、老人腰好腿好精神好、女人面色细腻红润有光泽、服用黄金搭档好腿好精神好、女人面色细腻红润有光泽、服用黄金搭档确实有效、补足钙铁锌硒维生素确实有效、补足钙铁锌硒维生素”,误导消费者。误导消费者。成分搭配固定,服用不需要的或过量服用有毒副作用成分搭配固定
39、,服用不需要的或过量服用有毒副作用平衡膳食的理念平衡膳食是指膳食中热能和各种营养素含量充足,种类齐全,平衡膳食是指膳食中热能和各种营养素含量充足,种类齐全,比例适当;膳食中供给的营养素与机体的需要两者之间保持比例适当;膳食中供给的营养素与机体的需要两者之间保持平衡。主要要求膳食结构要多样化和合理的膳食制度。平衡。主要要求膳食结构要多样化和合理的膳食制度。各类食物的合理比例:各类食物的合理比例:有人调查研究了营养与慢性病之有人调查研究了营养与慢性病之间的关系,认为不仅营养不足会影响人体健康,而营养过剩间的关系,认为不仅营养不足会影响人体健康,而营养过剩也可以成为某些疾病的诱因,从而提出平衡膳食也
40、可以成为某些疾病的诱因,从而提出平衡膳食以谷类以谷类、肉鱼乳蛋类、油脂、其它的构成较为、肉鱼乳蛋类、油脂、其它的构成较为适宜。适宜。合理的膳食制度:合理的膳食制度:正常情况下,一般正常情况下,一般每日三餐每日三餐比较合理,两比较合理,两餐的间隔以小时合适。各餐数量的分配要适合劳动需餐的间隔以小时合适。各餐数量的分配要适合劳动需要和生理状况,较适宜的分配为:要和生理状况,较适宜的分配为:早餐占全天总热能的早餐占全天总热能的,午餐占全天总热能的,晚餐占全天总热,午餐占全天总热能的,晚餐占全天总热能的。能的。中国居民平衡膳食宝塔中国居民平衡膳食宝塔 平衡膳食宝塔共分五层。谷类食物位居底层,每人每天应
41、平衡膳食宝塔共分五层。谷类食物位居底层,每人每天应吃吃300 300 克克 至至500500克。克。蔬菜和水果占据第二层,每天应吃蔬菜和水果占据第二层,每天应吃400 400 克至克至500 500 克蔬菜和克蔬菜和100 100 克克 至至200 200 克水果。克水果。鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位于第三层,每天应吃鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位于第三层,每天应吃125 125 克至克至200 200 克(鱼虾类克(鱼虾类50 50 克,畜、禽肉克,畜、禽肉50 50 克至克至100 100 克,蛋类克,蛋类25 25 克至克至50 50 克)。克)。奶类和豆类食物合占第四层,每天应吃奶类及奶
42、制品奶类和豆类食物合占第四层,每天应吃奶类及奶制品100 100 克和豆类及豆制品克和豆类及豆制品50 50 克。克。第五层塔尖是油脂类,每天不超过第五层塔尖是油脂类,每天不超过25 25 克。克。最健康与最垃圾食品世界卫生组织最健康与最垃圾食品世界卫生组织最佳蔬菜:最佳蔬菜:地瓜地瓜(番薯)既含丰富的维生素,又是抗癌能手,所以被选为所有(番薯)既含丰富的维生素,又是抗癌能手,所以被选为所有蔬菜之首。其次分别是蔬菜之首。其次分别是芦笋、卷心菜、花椰菜、芹菜、茄子、甜菜、芦笋、卷心菜、花椰菜、芹菜、茄子、甜菜、胡萝卜、荠菜、芥兰菜、金针菇、雪里红、大白菜胡萝卜、荠菜、芥兰菜、金针菇、雪里红、大白
43、菜。最佳水果:最佳水果:木瓜、草莓、橘子、柑、猕猴桃、芒果、杏、柿子与西瓜木瓜、草莓、橘子、柑、猕猴桃、芒果、杏、柿子与西瓜。最佳肉食:最佳肉食:鹅、鸭肉,有益于心脏。鸡肉则被称为鹅、鸭肉,有益于心脏。鸡肉则被称为“蛋白质的最佳来源蛋白质的最佳来源”。最佳食油:最佳食油:玉米油、米糠油、芝麻油等尤佳,植物油与动物油按玉米油、米糠油、芝麻油等尤佳,植物油与动物油按1比至比至1的比例调配食的比例调配食用更好。用更好。最佳汤食:最佳汤食:鸡汤最优,特别是母鸡汤还有防治感冒、支气管炎的作用,尤其适于冬春鸡汤最优,特别是母鸡汤还有防治感冒、支气管炎的作用,尤其适于冬春季饮用。季饮用。最佳护脑食物:最佳护
44、脑食物:菠菜、韭菜、南瓜、葱、花椰菜、菜椒、豌豆、番茄、胡萝卜、小青菜、菠菜、韭菜、南瓜、葱、花椰菜、菜椒、豌豆、番茄、胡萝卜、小青菜、蒜苗、芹菜等蔬菜,蒜苗、芹菜等蔬菜,核桃、花生、开心果、腰果、松子、杏仁、大豆等壳类食物核桃、花生、开心果、腰果、松子、杏仁、大豆等壳类食物糙米饭、猪肝等糙米饭、猪肝等油炸类食品油炸类食品:1、导致心血管疾病元凶、导致心血管疾病元凶(油炸淀粉油炸淀粉)2、含致癌物质、含致癌物质3、破坏维生素,使蛋白质变性、破坏维生素,使蛋白质变性腌制类食品腌制类食品:1、导致高血压,肾负担过重,导致鼻咽癌、导致高血压,肾负担过重,导致鼻咽癌2、影响粘膜系统(对肠胃有害)、影响
45、粘膜系统(对肠胃有害)3、易得溃疡和发炎、易得溃疡和发炎加工类肉食品加工类肉食品:(肉干、肉松、香肠等)(肉干、肉松、香肠等)1、含三大致癌物质之一、含三大致癌物质之一亚硝酸盐(防腐和显色作用)亚硝酸盐(防腐和显色作用)2、含大量防腐剂(加重肝脏负担)、含大量防腐剂(加重肝脏负担)饼干类食品饼干类食品:(不含低温烘烤和全麦饼干)(不含低温烘烤和全麦饼干)1、食用香精和色素过多(对肝脏功能造成负担)、食用香精和色素过多(对肝脏功能造成负担)2、严重破坏维生素、严重破坏维生素3、热量过多、营养成分低、热量过多、营养成分低最垃圾食品最垃圾食品汽水可乐类食品汽水可乐类食品:1、含磷酸、碳酸,会带走体内
46、大量的钙、含磷酸、碳酸,会带走体内大量的钙2、含糖量过高,喝后有饱胀感,影响正餐、含糖量过高,喝后有饱胀感,影响正餐方便类食品方便类食品:(主要指速食面和膨化食品)(主要指速食面和膨化食品)1、盐分过高,含防腐剂、香精(损肝)、盐分过高,含防腐剂、香精(损肝)2、只有热量,没有营养、只有热量,没有营养罐头类食品罐头类食品:(包括鱼肉类和水果类)(包括鱼肉类和水果类)1、破坏维生素,使蛋白质变性、破坏维生素,使蛋白质变性2、热量过多,营养成分低、热量过多,营养成分低话梅蜜饯类食品话梅蜜饯类食品:(果脯)(果脯)1、含三大致癌物质之一、含三大致癌物质之一亚硝酸盐(防腐和显色作用)亚硝酸盐(防腐和显
47、色作用)2、盐分过高,含防腐剂、香精(损肝)、盐分过高,含防腐剂、香精(损肝)冷冻甜品类食品:(冰淇淋、冰棒和各种雪糕)1、含奶油极易引起肥胖、含奶油极易引起肥胖2、含糖量过高影响正餐、含糖量过高影响正餐烧烤类食品:1、含大量、含大量“三苯四丙烯三苯四丙烯”(三大致癌物质之首)(三大致癌物质之首)2、1只烤鸡腿只烤鸡腿60支烟毒性支烟毒性3、导致蛋白质炭化变性(加重肾脏、肝脏负担)、导致蛋白质炭化变性(加重肾脏、肝脏负担)核酸是一核酸是一类重要的生物大分子,担重要的生物大分子,担负着生命信息的着生命信息的储存与存与传递,以以核苷酸核苷酸为基本基本单元。元。核酸分核酸分为两大两大类:脱氧核糖核酸
48、脱氧核糖核酸DeoxyribonucleicAcid(DNA)主要存在于细胞核中,其相对分子质量约为主要存在于细胞核中,其相对分子质量约为10106 610108 8核糖核酸核糖核酸RibonucleicAcid(RNA)相对分子质量约为相对分子质量约为25002500到到l0l06 6,大部分存在于细胞质中,大部分存在于细胞质中元素元素组成:成:CHONP 六、生命的根源物质六、生命的根源物质核酸核酸核酸的结构2.0nm小小沟沟大大沟沟型型双螺旋双螺旋稳定的力:定的力:氢键;碱基堆;碱基堆积力(疏水相互作用及范德力(疏水相互作用及范德华力)力)离子离子键等等人类基因组工程DNA螺旋是由大量碱
49、基对构成的碱基共有4种。人们常把DNA比作天书天书的字母就是一对对碱基。所谓DNA测序就是把DNA天书中的字母顺序确定出来。所谓人类基因组工程就是要对人类的DNA进行测序,即测定组成的30亿个核苷酸的序列。而下一步的工作则是破译密码弄清这个长长的字母链怎样构成词和句子在哪儿断句每个词代表什么意思?从而奠定阐明人类所有基因的结构与功能解读人类的遗传信息揭开人类奥秘的基础。核酸的生物性能核酸的生物性能 每一个每一个细胞核细胞核中都有中都有DNADNA片断片断,每一个片断被称为,每一个片断被称为一个一个染色体染色体,遗传物质的主要载体是染色体。遗传物质的主要载体是染色体。基因基因是是DNADNA分子
50、中含有遗传信息并能表现生理功能的片段分子中含有遗传信息并能表现生理功能的片段,每个每个DNADNA分子部含有很多个基因,每个基因中核苷酸分子部含有很多个基因,每个基因中核苷酸排列顺序都不同。人体有排列顺序都不同。人体有1010万个基因,一个基因由万个基因,一个基因由约约5002000个个核苷酸核苷酸分子组成。分子组成。以原有以原有DNADNA为模板,照其原样合成新一代为模板,照其原样合成新一代DNADNA的过程,的过程,叫做叫做DNADNA的复制,也就是以一条链为基础复制出另一的复制,也就是以一条链为基础复制出另一条互补链的过程条互补链的过程。生生物物体体的的遗遗传传物物质质发发生生形形态态或