从本节课开始，我们一起学习关于“吃”的化学。

这也是本门课的主要内容，关于吃的内容约占课程总学时的一半。

我们的目的是为了让大家吃的明白、吃的营养、吃的健康。

需要重点关注的是：

1、碳水化合物（糖）的种类

2、脂肪和蛋白质的结构和作用

3、如果从化学的角度进行科学地减肥/健身

在学习本节课之前，先通过一个文档了解疫情期间，怎么吃、如何运动？

一、营养物质概述

1、水

（1）缺水与人体感觉：

1％～2％——感到口渴

5％——口干舌燥，皮肤起皱，意识不清，甚至出现幻视

15％——往往甚于饥饿

如果没有食物，人还可以存活较长时间（有人估计为两个月），而如果连水也没有的话，顶多只能活一周左右！

（2）饮水误区：

误区一：口渴了才喝水，不渴就不喝,喝水仅为解渴

误区二：水越纯越好——我们都喝纯净水

误区三：片面强调水中的矿物质——饮用水中含矿物质越多越好

误区四：饮料＝饮用水——口渴了喝饮料

误区五：医疗用水可当饮用水——追求时尚，体验新品

2、人体中的化学元素

共有37种化学元素，其中25 种是生命必须元素：

C, H, O, N, S, P, Ca, K, Na, Cl, Mg,Si, Fe, F, Zn, Cu, Se, Sn, I, Mn, Ni, Mo, Cr, Cs, V

附件：课外阅读资料《人体中的化学元素》

（1）常量元素

在人体中含量超过0.01%的元素，共11种：C,H, O, N, S, P, Ca, K, Na, Cl, Mg

碳：脂肪、蛋白质、糖类，以CO2形式排出

氢：H2O（水）

氧：呼吸、CO

氮：氨基酸、蛋白质、DNA、RNA

钠、钾、氯

Na＋、K＋、Cl-控制细胞、组织液和血液的电解平衡，以保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡，氯是胃酸的主要成分。

缺钠易患心脏病

钠含量过高，易患高血压，致癌

缺钾

全身无力、疲乏、心跳减弱、头昏眼花，严重缺钾还会导致呼吸肌麻痹死亡

低钾会使胃肠蠕动减慢，导致肠麻痹，加重厌食，出现恶心、呕吐、腹胀等症状

中暑者均有血钾降低现象

来源：补充各种水果，香蕉、柑橘等

钙

人体骨骼、牙齿、指甲等的主要元素之一

以游离的Ca2+或无机盐羟磷石灰[3Ca3(PO4)2 · Ca(OH)2]的形式存在，前者与钠钾离子有类似的作用，后者与蛋白质结合成钙结合蛋白

缺钙易造成骨疼、背疼、骨折等后果

磷

人体骨骼、牙齿、指甲等的主要元素之一

以无机盐羟磷石灰[3Ca3(PO4)2 · Ca(OH)2]的形式存在

构成ATP（三磷酸腺苷）能量分子，是生物合成和能量代谢所必须的重要组成成分，是生命物质核酸、蛋白质的主控因子

（2）微量元素

在人体中含量低于0.01%的元素，共14种：

F,I, Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Se, Sn, Cr, Si, Ni, V，其中10种为金属元素

铁，Fe

70％存在于血红蛋白和肌红蛋白

25％以铁蛋白形式分布在肝、肾、骨髓中

一小部分铁是氧化酶的辅助因子

当血液中铁蛋白浓度达200mg/L时，心脏病发病率会高出三倍——过剩的铁促进自由基的形成，而自由基会损害动脉壁细胞，也会损伤心肌

锌，Zn

被人类称为“生命的元素”,也被称为生命之花

锌广泛存在于骨骼、肌肉、皮肤、头发、血液、内脏之中，是几十种酶包括DNA聚合酶的组成物质

锌的主要作用是：

A、维持细胞正常分裂。人体的生长过程主要就是细胞不断分裂的过程。缺锌妨碍软骨生长极易造成儿童发育不良，身材矮小，甚至导致侏儒症。

B、促进免疫细胞特别是T细胞的生长，提高免疫力。

C、促进维生素A的吸收，帮助维生素A从肝脏转移到血液中并到达所需的器官，视网膜中含有大量的锌，补锌有助于提高视力

D、前列腺含有大量的锌——美国医生临床证实补锌可以防治前列腺肥大和性功能衰退

E、锌可维持正常的味觉和食欲。缺锌会引起味觉异常，食欲下降，会引起儿童异食癖，加重发育停滞

来源：动物的瘦肉、肝脏、蛋类及牡蛎等

硒，Se

在酶系统和血液正常机能运转中发挥着重要作用，抑制肝肿瘤以及乳腺肿瘤的发生，对人体内白血球的杀菌能力有很大的影响

缺硒：人体内白血球的杀菌能力降低，克山病（生育期妇女和学龄前儿童）、大骨节病（儿童和青少年）

硒过量：头发脱落，双目失明甚至死亡

鱼类、虾类等水产品，动物的心、肾、肝，蔬菜如金花菜、荠菜、大蒜、蘑菇

碘，I

促进体内物质和能量的代谢、促进身体生长发育、提高神经系统的兴奋性等生理功能

缺碘：甲状腺素的合成受到影响，使得甲状腺组织产生代偿性增生，形成甲状腺肿（大脖子病），克汀病（主要是儿童，胚胎期和新生儿期缺碘）

铬，Cr

参与糖和脂类的代谢，作用在细胞膜上胰岛素的敏感部位，能增强体内胰岛素的作用，对糖尿病患者有一定治疗作用

缺铬：影响视力

铬过量：致癌

来源：糙米、全麦片、小米、玉米、粗制红糖

氟，F

强壮骨骼和牙齿

缺氟：龋齿

牙齿的主要成分羟磷灰石 [3Ca3(PO4)2· Ca(OH)2] ，氟充足时，氟磷灰石[CaF2×Ca3(PO4)2]

氟过量：氟斑牙，牙齿钙化不能正常进行，色素在牙釉质表面沉着

铜，Cu

制造红细胞和机体氧化还原体系中有效的催化剂

参与构成皮肤、头发等器官，能使身体更好的利用铁

缺铜：视力减退、骨骼生成障碍、贫血等

铜过量：抑郁、烦躁、呕吐、神经质、关节与肌肉疼痛

来源：杏仁、大蒜、柑橘、大豆等

锰，Mn

对蛋白质与脂肪的代谢、健康的神经系统、免疫系统与血糖的控制有用，与软骨及关节腔内润滑液的形成有关

缺锰：动脉硬化等疾病

来源：干果、海藻、粗粮等

钼，Mo

氮的代谢中需要钼，能使嘌呤在最后阶段变成尿酸

口腔与齿龈的病变肿瘤

过量的钼影响铜的代谢，痛风的发生

来源：干果、海藻、粗粮等

3、营养物质之有机化合物

碳、氢、氮、氧、硫、磷是组成蛋白质、脂肪、糖类和核酸的基础

（1）糖类：由C、 H、 O三种元素组成

又名：碳水化合物（Carbohydrates）

淀粉的来源与分布

     淀粉积蓄于植物的种子、茎、根等组织中，是人类食物的重要物质，也是轻工业和食品工业的重要原料。

      粮食是粮食种子中最重要的贮藏性多糖；淀粉在禾谷类籽粒中含量特别多，占含糖总量的90%左右。

存在的概况

植物干重3/4由糖类构成

主要是淀粉和纤维素

表：谷物中的糖类物质含量（手机阅读需要左滑）

图：单糖的结构式

图：淀粉与纤维素结构图

纤维素

纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，对植物性食品的质地影响较大
结构：由β-（1-4）-D-吡喃葡萄糖单位构成为线性结构，由无定型区和结晶区构成

纤维素实际属于糖类中的多糖，是由许多葡萄糖分子组合而成的多聚体

人体内不含分解纤维素的消化酶，所以它无法被机体消化和吸收

营养学家称其为“没有营养”的营养素

纤维素在肠胃道中的吸水能力很强，是维护人体肠胃道正常菌群结构的保障

大肠杆菌利用纤维素合成泛酸、尼克酸、谷维素、核黄素、肌醇、维生素、生物素等

防止肥胖

防止大肠肿瘤的发生

防止动脉硬化，预防心血管病、糖尿病的发生

膳食纤维包括纤维素、半纤维素、木质素和果胶等

纤维素和半纤维素属于不溶性膳食纤维，全都来自谷类、杂粮和豆类种子的外皮（米糠、麦麸、干豆皮等）以及蔬菜的茎、叶和果实

果胶、藻胶是可溶性的膳食纤维，其大多存在于水果和海藻中

       蔬菜中的鲜豆类、胡萝卜、芹菜等食物纤维含量较多

       食用高纤维食物时最好能和其他食物同时进行，这样效果会比较好

       对于有胃肠溃疡等疾病的人群，最好还是少吃富含纤维素的食物为妙，因为过多的纤维素会加快胃肠的蠕动，加重病情

（2）脂肪

动物油脂通常呈固态，为脂肪

植物油脂呈液态，称为油

二者统称为油脂，由高级脂肪酸和甘油组成

不饱和脂肪酸是人体必须的脂肪酸，人体自身不能合成，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸

人体缺乏时，会影响固醇类代谢

来源：花生、芝麻、榛子

（3）蛋白质

天然有机高分子化合物，在酸、碱或酶的作用下发生水解，水解的最终产物是氨基酸。

1965年，我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生理活性的蛋白质，结晶牛胰岛素。

（4）核酸

对遗传信息的存储、蛋白质的生物合成起决定性的作用

小专题：看懂食品上的营养成分表

成人每天的营养参考值（nutrient reference values, NRV）

图：某饼干的营养成分表

课外拓展视频

关于营养成分的科普小视频（视频来自网络，版权归原作者）

视频：美丽科学-人体中的生命元素（视频来自网络，版权归原作者）视频由专业公司拍摄，画面挺漂亮的

烤面包为什么会有诱人色彩和香味的科普小视频（英文解说，视频来自网络，版权归原作者）

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