一、蛋白质

蛋白质是生命的物质基础，是任何生命所不可能缺少的物质，是营养素中的第一要素，任何其他营养物质都不能替代。蛋白质的主要生理作用是作为构成和修补组织细胞的建筑材料。神经、肌肉、内脏、血液、骨骼，甚至指甲和头发没有一处不含蛋白质。广泛参与人体各种各样生命活动的酶和激素也是蛋白质；人血中有一种称为抗体的物质，也是由蛋白质构成的，可提高机体抵抗力。此外，蛋白质还具有调节渗透压和供给热能等作用。

图1-1　含蛋白质丰富的食物

二、脂肪

脂肪包括中性脂肪和类脂质。中性脂肪是由1个分子甘油和3个分子脂肪酸组成的酯，称为三酰甘油（甘油三酯）。我们日常食用的豆油、菜油、花生油等植物油和猪油、牛油、羊油等动物油的主要成分就是三酰甘油，也就是中性脂肪。类脂质是一些能够溶于脂肪或脂肪溶剂的物质，在营养学上特别重要的有磷脂和固醇两类化合物。

脂肪是产能量最高的一种热源质，为机体提供能量；一些类脂质如磷脂、胆固醇是细胞的主要成分，在生命活动过程中起着重要作用；人体所必需的脂肪酸，主要靠膳食脂肪来提供；脂肪可促进脂溶性维生素（如维生素A、D、E、K）的吸收。此外脂肪还可起到维持体温，保护脏器，提高膳食感官性状等作用。

在脂肪酸中只有亚油酸和α-亚麻酸是人体不能合成的，而它们又是人体生理功能必需的，只能由食物供给，营养学上称这两种脂肪酸为“必需脂肪酸”。亚油酸是合成前列腺素的前体物质，人体的心、肝、肾、脾、神经系统、胸腺、虹膜、甲状腺等都含有前列腺素，全身许多细胞都利用亚油酸合成前列腺素，对内分泌、生殖、消化、血液、呼吸、心血管、泌尿和神经系统均有作用。α-亚麻酸在体内可以衍生为二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），对老年人视力、脑功能及认知能力均有影响。因此，膳食中充足的必需脂肪酸对延缓衰老很重要。

三、糖类

糖类又称碳水化合物，是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物。根据其结构的不同，可分为单糖、双糖和多糖三类。

图1-2　主食——米饭与面食均为糖类

单糖是最简单的糖。单糖具有甜味，可直接被身体吸收和利用，如葡萄糖、果糖、半乳糖。人体血糖就是葡萄糖，果糖是最甜的糖。双糖是由两个分子单糖结合在一起，再脱去一个分子水所组成的，在化学上称为“缩合”。常见的有蔗糖、麦芽糖和乳糖等。多糖是由至少10个单糖组成的聚合糖高分子糖类，主要有淀粉、糊精和糖原，以及纤维素和果胶。

糖类在人体内最重要的生理功能是供给能量，还有其他一些特殊的生理活性。例如，肝脏中的肝素有抗凝血作用；血型中的糖与免疫活性有关；核酸的组成成分中也含有糖类化合物——核糖和脱氧核糖。此外，糖类还有节约蛋白质、抗生酮、保肝解毒和增强肠道功能的作用。

四、维生素

维生素又名维他命，通俗来讲，即维持生命的物质，是维持人体生命活动所必需的一类有机化合物，也是保持人体健康的重要活性物质。维生素在体内的含量很少，但不可或缺。

维生素是个庞大的家族，种类很多，化学结构差异极大，现阶段所知的维生素就有几十种，通常按溶解性质大致可将其分为脂溶性和水溶性两大类。

（一）脂溶性维生素

脂溶性维生素有维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等，溶于脂肪，储存于人体脂肪组织内。

维生素A：又称抗干眼病维生素，能促进人的眼部组织健康，保护视力；能提高机体免疫力。

维生素D：是抗佝偻病维生素，帮助人体吸收钙质，维护骨骼健康。

维生素E：又叫生育酚，是强力抗氧化剂，保护细胞膜、血管、心脏、皮肤、肝脏等组织免受自由基伤害，延缓衰老等。

维生素K：可促进肝脏生成凝血酶原，从而促进血液正常凝结。

（二）水溶性维生素

水溶性维生素有维生素B族和维生素C，溶于水而不溶于脂，体内不能大量储存，因此每天必需摄入足够的水溶性维生素以补充人体对它的需要量。维生素B族共有8种：B1、B2、泛酸、烟酸、B6、B12、叶酸、生物素。

维生素B1：又称硫胺素。在酸性条件下稳定，在中性和碱性条件下遇热易破坏，是所有维生素中最不稳定者之一。B1是脱羧辅酶的组成成分，为充分利用糖类所必需，可防止组织中聚集丙酮酸而中毒；B1能增进食欲、促进生长。

维生素B2：又称核黄素，是脱氢酶辅基的组成成分，为细胞中氧化作用所必需，促进生长。

烟酸（维生素B3）：化学名是尼克酸，是辅酶1和辅酶2的组成成分，为细胞内呼吸作用所必需。维持皮肤和神经组织的健康。

维生素B6：是体内转氨酶、脱羧酶、消旋酶、脱氢酶、合成酶和羟化酶等的辅酶。帮助糖类、脂肪和蛋白质的分解、利用。

叶酸（维生素B9）：是体内一碳单位转移酶的辅酶。参与氨基酸代谢，嘌呤、嘧啶的合成，从而与核酸和蛋白质的合成密切有关。

维生素B12：参与一碳单位代谢，促进血细胞的成熟。

泛酸（维生素B5）：辅酶A的组成成分，与糖类、脂肪和蛋白质的代谢密切有关。

生物素（维生素B8）：羧化酶辅酶的组成成分。

维生素C：化学名为抗坏血酸。激活羟化酶，促进组织中胶原的形成；参与体内氧化还原反应；在体内起着抗氧化剂的作用，促进铁的吸收。

五、矿物质与微量元素

人体所需要的矿物质与微量元素有20多种，其中体内含量较多，需要量较大的有钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯7种元素，其他元素如铁、碘、锌、锰、铜、钼、钴、硒、钒、硅、铬、氟、镍、锡14种含量和需要量比较小，故称为微量元素。由于新陈代谢，人体每天都有一定的矿物质排出体外，因此需要每天通过膳食供给与补充。

钙：是构成人体骨骼及牙齿的主要成分，另有少部分存在于软组织及体液中。钙对血液的凝固、心肌的搏动、神经细胞的正常活动起着重要的作用。

磷：磷同钙一样，都是构成骨骼和牙齿的成分，它使骨骼和牙齿更坚硬。磷参与糖及脂肪的代谢和吸收，对人体能量的转移和酸碱平衡的维持起着重要的作用。

钾：细胞内液中主要的阳离子。维持体内的水平衡、渗透压及酸碱平衡。增强肌肉兴奋性，维持心跳规律。参与蛋白质、糖类和热能代谢。

钠：细胞外液中主要的阳离子。维持体内的水平衡、渗透压及酸碱平衡，增强肌肉的兴奋性。

镁：细胞内液中重要的阳离子。激活体内多种酶，维持核酸结构的稳定性，抑制神经的兴奋性，参与体内蛋白质合成、肌肉收缩和体温调节作用。

氯：细胞外液中主要的阴离子。维持体内的水平衡、渗透压和酸碱平衡。激活唾液中的淀粉酶。

铁：是构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素和其他酶系统的主要成分，参与氧的运转、交换和组织呼吸过程。缺铁时易引起缺铁性或叫营养性贫血。

锌：是目前所知的人体必需的几种微量元素之一，其在体内的含量仅次于铁而居微量元素的第二位。锌是体内许多酶的组成成分或酶的激活剂，锌对机体的生长发育、智力发育、物质代谢、增强免疫功能和生殖功能等方面都有重要的意义。

碘：是组成甲状腺的重要成分。体内缺碘，易引起甲状腺素合成不足，从而导致甲状腺肿大（俗称大脖子病）。孕妇缺碘，可使婴儿生长迟缓，智力低下，皮肤粗糙、干燥及浮肿等。

硒：是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分，有解毒作用，能保护心血管、维护心肌的健康，硒还有促进生长、保护视觉器官及抗肿瘤的作用。硒缺乏是发生克山病的重要原因，缺硒与大骨节病也有关。硒摄入过多可致中毒。

铜：被吸收后，经血液被送至肝脏及全身，除一部分以铜蛋白形式储存于肝脏外，其余或在肝内合成血浆铜蓝蛋白，或在各组织内合成细胞色素氧化酶、过氧化物歧化酶、酪氨酸酶等。这些铜蛋白和铜酶在人体内起着重要作用，因参与铁代谢、蛋白质交联、超氧化物转化等，从而对维护正常的生血功能，维护骨骼、血管和皮肤的正常与中枢神经系统的健康，保护毛发正常的色素和结构，保护机体细胞免受过氮化物的损害等都有重要作用。除此之外，铜还对胆固醇代谢、心肌细胞氧化代谢、机体防御功能、激素分泌等许多生理、生化和病理生理过程有影响。

铬：可增强胰岛素的作用，使葡萄糖转变成脂肪；可降低血清胆固醇，提高高密度胆固醇，预防动脉硬化。此外，铬可以促进蛋白质代谢和生长发育。

锰：活化硫酸软骨素合成的酶系统；促进生长和正常的成骨作用。

钴：是维生素B12的重要组成成分。

钼：构成黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亚硫酸氧化酶的重要成分。

氟：是牙齿和骨骼的组成成分。可预防龋齿和老年性骨质疏松。

六、水

水的生理功能包括以下6个方面。

（1）溶媒：所有的营养物质的消化吸收、转运、代谢及排泄都需要溶解在水中才能进行，离开水一切化学反应都无法进行。

（2）调节体温：在环境温度变化较大的情况下，人体体温总是可以保持在一个正常范围，其中水起到了重要的作用。机体最有效的散热方式是皮肤表面的水分蒸发，即排汗方式。水的汽化热很大，每蒸发1升汗液要吸收约600kcal的热量，因此，当气温升高或剧烈运动身体产热过多时，通过汗液的蒸发可散发大量热量，维持体温的恒定。

（3）润滑剂：水以体液的形式在身体各个组织器官中发挥着润滑剂的作用，使组织器官在活动时减少摩擦，如泪液可减轻眼球的摩擦及防止眼角膜干燥，唾液可湿润咽喉，关节液可减轻骨端间的摩擦，胸、腹浆液可减轻胸腔和腹腔中内脏与胸及腹壁间的摩擦。

（4）参与构成组织：蛋白胶体中的水直接参与构成细胞和组织，这种结合水使组织具有一定形态、硬度和弹性。

（5）反应剂：任何参加化学反应的化学物均称为反应剂，在化学反应中反应剂会被转化为反应产物。水是一种反应剂，参与机体多种化学反应，水分子被分解以提供反应所需的氢原子、氢离子、氧原子、氧离子、羟基、氢氧根离子等。

（6）其他：饮用水和食物加工中使用的水可为人体提供所需的矿物质，如钙、镁、钠、钾、铜、锌、氟等。矿物质含量与水的来源有关。

七、膳食纤维

膳食纤维是指不能被人体消化吸收的多糖类及木质素，主要来自于动植物的细胞壁，包括纤维素、木质素、蜡、甲壳质、果胶、β葡聚糖、菊糖和低聚糖等，通常分为水溶性和非水溶性膳食纤维两大类。

膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其他疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。