1、第一章第一章 人体的构成与代谢人体的构成与代谢 人类是他所存在环境的产物，人类的活动又可以改造他所生存的环境。从一定的意义上来说，赖以取得营养物质的各种食物，是人类的一种环境；所以人类的机体是他赖以生存的营养物质的产物。 在漫长的人类发展过程中，人类身体的结构在不在漫长的人类发展过程中，人类身体的结构在不断地变化。例如在全球范围内，几十年来，青少年的断地变化。例如在全球范围内，几十年来，青少年的身高和体重都有增加的趋势，对于一个个体来说，他身高和体重都有增加的趋势，对于一个个体来说，他在胎儿、婴儿以及其后的各个时期中，身体的结构也在胎儿、婴儿以及其后的各个时期中，身体的结构也有一定的变化，在这
2、些改变中，人与人之间、不同性有一定的变化，在这些改变中，人与人之间、不同性别与年龄之间有一定的差异。对营养科学来说，对人别与年龄之间有一定的差异。对营养科学来说，对人体的基本化学构成的了解十分重要。体的基本化学构成的了解十分重要。提纲提纲第一节第一节 人体的化学组成人体的化学组成第二节第二节 人体的物质代谢人体的物质代谢第三节第三节 人体的物质平衡人体的物质平衡第四节第四节 食物的消化和吸收食物的消化和吸收第一节第一节 人体的化学组成人体的化学组成表1.1 人体的基本化学构成（65kg体重，男性)化学物质蛋白质脂类碳水化合物水矿物质重量（kg)1191404百分比（%）17.013.81.56
3、1.66.1表1.1反映了一个体重65kg男子的基本化学组成。 在健康人体中细胞群约占人体总量55%、支持组织占总重量的30%，而脂肪组织约占15%。但在疾病、应急状态和异常环境的条件下，这三部分构成物质的比例可以发生不同程度的改变。例如消耗性疾病可以使细胞群减少并消耗体内的脂肪贮备，而支持组织仍可以保持相对不变，从而总体重中增加了它的比例。肥胖患者的脂肪贮备异常增加，可远大于正常比例。 返回到提纲返回到提纲第二节第二节 人体的物质代谢人体的物质代谢 食物在体内消化后，营养素即被吸收进食物在体内消化后，营养素即被吸收进入血液循环，供组织细胞的进一步利用。其入血液循环，供组织细胞的进一步利用。其
4、中，碳水化合物、脂肪、蛋白质、矿物质、中，碳水化合物、脂肪、蛋白质、矿物质、维生素和水要发生多种不同的化学反应，并维生素和水要发生多种不同的化学反应，并转化为能量或组织材料，这些反应总称为代转化为能量或组织材料，这些反应总称为代谢。物质代谢是生物体与其周围环境之间的谢。物质代谢是生物体与其周围环境之间的物质交换过程，物质代谢包括消化吸收、中物质交换过程，物质代谢包括消化吸收、中间代谢和排泄三个阶段。间代谢和排泄三个阶段。（一）消化吸收阶段（一）消化吸收阶段 摄入的食物经过胃肠道蠕动的机械性消化和各种消化酶的作用，把蛋白质、糖及脂类等复杂的大分子物质变为小分子物质，并通过消化道将小分子物质吸收进
5、入血液循环，分布到全身。（二）中间代谢（二）中间代谢 随血液循环分布到全身的各种物质，在各个不同组织的细胞内进行中间代谢，以合成生物自身需要的新物质，同时体内原有的大分子物质又不断的分解为小分子物质，和由食物经过消化后吸收的小分子物质互相混合，被机体选择利用。（三）排泄阶段（三）排泄阶段 机体内不能被利用的食物残渣通过下消化道，以食物残渣的形式排出体外；同时参与机体组成的营养素在其分解代谢和合成代谢过程中产生的废物以尿液、汗液、分泌物等排泄物排泄出体外。 返回到提纲返回到提纲第三节第三节 人体的物质平衡人体的物质平衡 人的一生中通过新陈代谢，所消耗的人的一生中通过新陈代谢，所消耗的营养素是非常
6、可观的，一位营养素是非常可观的，一位60kg的男子的男子在他的一生中，共消耗水在他的一生中，共消耗水6000kg，碳水碳水化合物化合物1000kg，蛋白质蛋白质1600kg，脂肪脂肪1000kg，还有若干千克的维生素和矿物还有若干千克的维生素和矿物质。正常人摄入的营养物质和排泄出的质。正常人摄入的营养物质和排泄出的物质必须达到一定的平衡状态才能使机物质必须达到一定的平衡状态才能使机体健康，其中水平衡和酸碱平衡尤为重体健康，其中水平衡和酸碱平衡尤为重要。要。（一）水平衡（一）水平衡 水是机体的重要成分，约为体重的水是机体的重要成分，约为体重的2/3，儿童更多，约占体重的儿童更多，约占体重的80%
7、。它是生命机。它是生命机体最重要的成分，为了维持人体正常的生体最重要的成分，为了维持人体正常的生理功能，通常成年人每日补给水量为理功能，通常成年人每日补给水量为22.5L。当人体失去的水分达体重的当人体失去的水分达体重的6%时，就会出现尿少、口渴、发烧；失水量时，就会出现尿少、口渴、发烧；失水量达达10%以上时，会出现幻觉、昏厥甚至死以上时，会出现幻觉、昏厥甚至死亡。对于人来说，水比其它营养素更重要，亡。对于人来说，水比其它营养素更重要，人不吃饭，如有水供应，生命还可持续人不吃饭，如有水供应，生命还可持续20天；但如不喝水，则不过天；但如不喝水，则不过7天便会死亡。天便会死亡。 为了维持水在体
8、内的平衡，饮为了维持水在体内的平衡，饮水量的增加或减少都会使水的排出水量的增加或减少都会使水的排出量也相应的增加或减少。水以液体量也相应的增加或减少。水以液体或食物中成分进入机体，包括在食或食物中成分进入机体，包括在食物分解时产生的代谢水。物分解时产生的代谢水。 水从机体中排出的途径有：水从机体中排出的途径有：皮肤蒸发；肺脏呼出水蒸气，前皮肤蒸发；肺脏呼出水蒸气，前两者排出约两者排出约42%；肾脏排尿约；肾脏排尿约54%；肠道排粪；肠道排粪4%。体液水的。体液水的来源有：液体食物约来源有：液体食物约27%；固；固体食物约体食物约18%；体内代谢水约；体内代谢水约50%以上。以上。 正常情况下，
9、机体通过体内丘脑正常情况下，机体通过体内丘脑下部的神经中枢等进行调节，控制渴下部的神经中枢等进行调节，控制渴感和肾脏排水。发烧、腹泻、呕吐、感和肾脏排水。发烧、腹泻、呕吐、干热气候和外伤损害等都会扰乱机体干热气候和外伤损害等都会扰乱机体水平衡。水平衡。（二）酸碱平衡（二）酸碱平衡 机体是由细胞构成的，为了维持细胞生命的机体是由细胞构成的，为了维持细胞生命的必需，细胞外液的正常必需，细胞外液的正常pH是是7.4，变化幅度为，变化幅度为7.357.45，维持生命极限的，维持生命极限的pH是是7.07.8。酸碱。酸碱平衡的调节是指控制体液的氢离子浓度。体液的平衡的调节是指控制体液的氢离子浓度。体液的
10、pH保持在保持在7.357.45这个狭窄微碱范围内是至关这个狭窄微碱范围内是至关重要的重要的,如偏离此范围如偏离此范围,会引起机体代谢的失调。体会引起机体代谢的失调。体内酸碱平衡的稳定是由化学缓冲剂通过呼吸作用内酸碱平衡的稳定是由化学缓冲剂通过呼吸作用和肾脏来调节的。和肾脏来调节的。除碳酸外，一些其它酸继续在细胞代除碳酸外，一些其它酸继续在细胞代谢过程中生成，包括硫酸、尿酸、酮谢过程中生成，包括硫酸、尿酸、酮酸等，这些酸进入细胞外液可引起酸酸等，这些酸进入细胞外液可引起酸中毒。机体正常情况下，多余的酸生中毒。机体正常情况下，多余的酸生成后立即经肾脏从体内排出，以防止成后立即经肾脏从体内排出，以
11、防止氢离子浓度升高。氢离子浓度升高。 返回到提纲返回到提纲第四节第四节 食物的消化和吸收食物的消化和吸收 一一 、 食物的消化食物的消化 食物的消化主要是通过消化食物的消化主要是通过消化道完成的，消化道根据位置、形道完成的，消化道根据位置、形态和功能的不同，可分为口腔、态和功能的不同，可分为口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门，全长门，全长10 16m（图图1-1）。）。消化腺是分泌消化液的器官，主消化腺是分泌消化液的器官，主要包括唾液腺、胃腺、胰、肝脏、要包括唾液腺、胃腺、胰、肝脏、胆囊和小肠腺等胆囊和小肠腺等 。（一）消化道（一）消化道1.口腔口腔 口腔对食物的
12、消化作口腔对食物的消化作用是咀嚼食物用是咀嚼食物,咀嚼过程包括物理咀嚼过程包括物理的研磨撕碎和唾液的掺和的研磨撕碎和唾液的掺和,唾液中唾液中的淀粉酶对食物进行初步的消化的淀粉酶对食物进行初步的消化作用作用。2.食道食道 食道也称食管食道也称食管,长约长约25cm，食物通过食管约需食物通过食管约需7s。3.胃胃 胃有三部分胃有三部分:向左鼓出的上部称为胃底向左鼓出的上部称为胃底,中间中间部分称胃体部分称胃体,食道入口部分称贲门食道入口部分称贲门,小肠入口部分称小肠入口部分称幽门。胃每天分泌约幽门。胃每天分泌约2L分泌物。胃底区的壁细胞分泌物。胃底区的壁细胞分泌盐酸，盐酸的主要功能是造一个酸性环境
13、，有分泌盐酸，盐酸的主要功能是造一个酸性环境，有利于某些酶和激素的活化，例如胃蛋白酶原处于酸利于某些酶和激素的活化，例如胃蛋白酶原处于酸性环境时（性环境时（pH1.63.2),胃蛋白酶被激活。食物通胃蛋白酶被激活。食物通过胃的速度主要是取决于食物的成分，碳水化合物过胃的速度主要是取决于食物的成分，碳水化合物通过胃的速度要比蛋白质和脂肪快，脂肪速度最慢。通过胃的速度要比蛋白质和脂肪快，脂肪速度最慢。水可以直接通过胃到达小肠，在胃中几乎不停留。水可以直接通过胃到达小肠，在胃中几乎不停留。正常成人食物通过胃速度为正常成人食物通过胃速度为46h。4.小肠小肠 （见图）（见图）小肠和胃的幽门末端相连小肠
14、和胃的幽门末端相连,长约长约5.5m，分为十二指肠、空肠和回肠三部分。小肠是分为十二指肠、空肠和回肠三部分。小肠是食物消化和吸收的主要场所，正常人食物消化和吸收的主要场所，正常人9095%的营养的营养素是在小肠被吸收的。肠粘膜具有环状皱褶，并拥素是在小肠被吸收的。肠粘膜具有环状皱褶，并拥有大量绒毛及微绒毛，绒毛为小肠粘膜的微小突出有大量绒毛及微绒毛，绒毛为小肠粘膜的微小突出结构，密度为结构，密度为1040个个/mm2。在绒毛的表面上拥有在绒毛的表面上拥有大量的细胞，这些细胞具有大量微绒毛。因为绒毛大量的细胞，这些细胞具有大量微绒毛。因为绒毛和微绒毛的特化结构，构成了巨大的吸收面积和微绒毛的特化
15、结构，构成了巨大的吸收面积（200400m2），），使得食物停留时间较长。微绒毛使得食物停留时间较长。微绒毛上面含有高浓度的多种消化酶，小肠的不断蠕动使上面含有高浓度的多种消化酶，小肠的不断蠕动使食物和消化酶充分混合在一起，同时暴露出新的绒食物和消化酶充分混合在一起，同时暴露出新的绒毛表面以便吸收营养。毛表面以便吸收营养。 小肠解剖图5.胰脏胰脏 胰脏是位于小肠的十二指肠处胰脏是位于小肠的十二指肠处的小叶状腺体，胰脏所分泌的消化液通的小叶状腺体，胰脏所分泌的消化液通过胰脏直接进入小肠。通常胰脏分泌的过胰脏直接进入小肠。通常胰脏分泌的成分有蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉水解成分有蛋白水解酶、脂肪酶、淀
16、粉水解酶和核酸水解酶，以及作为缓冲剂的酶和核酸水解酶，以及作为缓冲剂的Na+ 、K+ 、Ca2+ 、Mg2+阳离子和碳阳离子和碳酸氢根、卤化物、硫酸根、磷酸根等阴酸氢根、卤化物、硫酸根、磷酸根等阴离子。离子。6.肝与胆肝与胆 肝区包括肝、胆囊和胆管。肝的主要肝区包括肝、胆囊和胆管。肝的主要功能之一是分泌胆汁，然后贮存于胆囊中。胆汁功能之一是分泌胆汁，然后贮存于胆囊中。胆汁中含有大量的盐分，这些盐是中含有大量的盐分，这些盐是Na+和和k+与胆酸化与胆酸化合而产生的，有四种类型的胆盐：胆酸盐、脱氧合而产生的，有四种类型的胆盐：胆酸盐、脱氧胆酸盐、鹅脱氧胆酸盐和石胆酸盐。在小肠里胆胆酸盐、鹅脱氧胆酸
17、盐和石胆酸盐。在小肠里胆盐与脂类结合生成微脂粒，进一步消化成能被小盐与脂类结合生成微脂粒，进一步消化成能被小肠粘膜吸收的脂肪酸和甘油。但是胆盐并不与脂肠粘膜吸收的脂肪酸和甘油。但是胆盐并不与脂类共同转移，有些物质被吸收以后通过门静脉进类共同转移，有些物质被吸收以后通过门静脉进入肝脏，并经过胆汁进入肠中，又被肠再吸收，入肝脏，并经过胆汁进入肠中，又被肠再吸收，然后再被肝分泌出来。这种再循环过程叫做肝脏然后再被肝分泌出来。这种再循环过程叫做肝脏循环。循环。 肝脏消化吸收作用还表现在：贮藏和释放葡肝脏消化吸收作用还表现在：贮藏和释放葡萄糖，贮存维生素、维生素、维生素、维萄糖，贮存维生素、维生素、维生
18、素、维生素生素12和维生素。除此之外，肝脏还有许多和维生素。除此之外，肝脏还有许多生理功能，如对有害化合物的解毒作用（如酒生理功能，如对有害化合物的解毒作用（如酒精），血浆蛋白的形成，尿素的形成及对已消化精），血浆蛋白的形成，尿素的形成及对已消化吸收的营养素进行化学转化等。吸收的营养素进行化学转化等。7.大肠大肠 大肠长约大肠长约.m，分盲肠、结肠和直肠三部分盲肠、结肠和直肠三部分。食物从胃到小肠末端的蠕动需分。食物从胃到小肠末端的蠕动需min，而通过大肠则需而通过大肠则需d。在大肠中含有以大肠杆菌在大肠中含有以大肠杆菌为主的大量细菌，这些细菌影响粪便的颜色和气味。为主的大量细菌，这些细菌影响
19、粪便的颜色和气味。在消化过程中没有引起反应的食物残渣可通过细菌的在消化过程中没有引起反应的食物残渣可通过细菌的作用进一步消化。某些复杂的多糖和少量简单的碳水作用进一步消化。某些复杂的多糖和少量简单的碳水化合物，如水苏糖（碳糖）或棉子糖（三碳糖）可化合物，如水苏糖（碳糖）或棉子糖（三碳糖）可被转化为氢、二氧化碳和短链脂肪酸。没能消化的蛋被转化为氢、二氧化碳和短链脂肪酸。没能消化的蛋白残渣可被细菌转化为有气味化合物。此外，大肠内白残渣可被细菌转化为有气味化合物。此外，大肠内细菌还可以合成维生素、生物素和叶酸等营养素。细菌还可以合成维生素、生物素和叶酸等营养素。（二）、消化（二）、消化 消化过程主要
20、是由一系列消消化过程主要是由一系列消化酶完成的。许多消化酶都是以化酶完成的。许多消化酶都是以非活性的酶原状态存在，在一些非活性的酶原状态存在，在一些激活剂如酸、金属离子和另一些激活剂如酸、金属离子和另一些酶的作用下，这些酶原被活化为酶的作用下，这些酶原被活化为具有活性的消化酶。主要有胃蛋具有活性的消化酶。主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶、肠白酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶、肠脂肪酶、唾液淀粉酶、胰淀粉酶、脂肪酶、唾液淀粉酶、胰淀粉酶、蔗糖酶等。蔗糖酶等。二、二、 食物的吸收食物的吸收 食物经过消化，将大分子物食物经过消化，将大分子物质变成小分子物质，其中蛋白质质变成小分子物质，其中蛋白质变成氨基酸，
21、多糖分解为单糖，变成氨基酸，多糖分解为单糖，脂肪分解成脂肪酸、甘油等。维脂肪分解成脂肪酸、甘油等。维生素与矿物质在消化过程从食物生素与矿物质在消化过程从食物的细胞中释放出来。这些营养素的细胞中释放出来。这些营养素通过消化道壁进入血液循环的过通过消化道壁进入血液循环的过程称为吸收。食物进入胃之前没程称为吸收。食物进入胃之前没有吸收，胃只能吸收少量的水分有吸收，胃只能吸收少量的水分和酒精，大肠主要吸收在小肠没和酒精，大肠主要吸收在小肠没被完全吸收的水分和电解质，而被完全吸收的水分和电解质，而营养物质的吸收主要是在小肠进营养物质的吸收主要是在小肠进行的，如图行的，如图所示。所示。（一）蛋白质的吸收（
22、一）蛋白质的吸收 蛋白质在消化道内被分解为蛋白质在消化道内被分解为氨基酸后，在小肠粘膜被吸收，氨基酸后，在小肠粘膜被吸收，吸收后经小肠绒毛内的毛细血管吸收后经小肠绒毛内的毛细血管而进入血液循环。天然蛋白被蛋而进入血液循环。天然蛋白被蛋白酶水解后，其水解产物大约白酶水解后，其水解产物大约为游离氨基酸，为多为游离氨基酸，为多肽，这些产物在肠壁的吸收远比肽，这些产物在肠壁的吸收远比单纯混合氨基酸快，而且吸收后单纯混合氨基酸快，而且吸收后大部分以氨基酸形式进入门静脉。大部分以氨基酸形式进入门静脉。（二）脂类的吸收（二）脂类的吸收 脂类在消化道内被分解为甘脂类在消化道内被分解为甘油和脂肪酸，甘油可被直接
23、吸收油和脂肪酸，甘油可被直接吸收入血；脂肪酸在消化道内与胆盐入血；脂肪酸在消化道内与胆盐结合成水溶性复合物，才被吸收。结合成水溶性复合物，才被吸收。脂肪酸被吸收后，一小部分进入脂肪酸被吸收后，一小部分进入小肠绒毛的毛细血管，由门静脉小肠绒毛的毛细血管，由门静脉入肝；大部分进入毛细淋巴管，入肝；大部分进入毛细淋巴管，经大淋巴管进入血液循环。脂溶经大淋巴管进入血液循环。脂溶性维生素也随脂肪酸一起被吸收。性维生素也随脂肪酸一起被吸收。（三）水、水溶性维生素及矿物质的吸收（三）水、水溶性维生素及矿物质的吸收这一类物质，在小肠不经消化而直接吸收。这一类物质，在小肠不经消化而直接吸收。（四）碳水化合物的吸收（四）碳水化合物的吸收 碳水化合物经消化吸收分解为单糖碳水化合物经消化吸收分解为单糖主要为葡萄糖及少量的果糖和半乳糖）主要为葡萄糖及少量的果糖和半乳糖）后被吸收。然后通过门静脉入肝，一后被吸收。然后通过门静脉入肝，一部分合成肝糖原贮存，另一部分由肝部分合成肝糖原贮存，另一部分由肝静脉进入体循环，供全身组织利用。静脉进入体循环，供全身组织利用。进入下一章节进入下一章节
