推动食物向十二指肠移动。 (3)胃的蠕动:胃的蠕动由胃体部发生,向胃底部方向发展。蠕动的作用是使食物与胃 液充分混合,以利胃液的消化作用并把食物以最适合小肠消化和吸收的速度向小肠排放。 2.胃液胃液为透明、淡黄色的酸性液体,pH为0.9~1.5。胃液主要由以下成分组成: (1)胃酸:胃酸由盐酸构成,由胃粘膜的壁细胞分泌。胃酸主要有以下功能:①激活胃 蛋白酶原,使之转变为有活性的胃蛋白酶;②维持胃内的酸性环境,为胃内的消化酶提供最 合适的pH,并使钙、铁等矿质元素处于游离状态,利于吸收;③杀死随同食物进入胃内的 微生物;④造成蛋白质变性,使其更容易被消化酶所分解 2)胃蛋白酶:胃蛋白酶是由胃粘膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌的 胃蛋白酶原在胃酸的作用下转变为具有活性的胃蛋白酶。胃蛋白酶可对食物中的蛋白质进行 简单分解,主要作用于含苯丙氨酸或酪氨酸的肽键,形成脲和胨,但很少形成游离氨基酸, 当食糜被送人小肠后,随pH升高,此酶迅速失活。 (3)粘液:粘液的主要成分为糖蛋白。它覆盖在胃细胞膜的表面,形成一个厚约500 的凝胶层,具有润滑作用,使食物易于通过;粘液还保护胃黏膜不受食物中粗糙成分的机械 损伤;粘液为中性或偏碱性,可降低HCI胃酸酸度,减弱胃蛋白酶活性,从而防止酸和胃蛋 白酶对胃细胞膜的消化作用 (4)内因子:由壁细胞分泌,可以和维生素B2结合成复合体,有促进回肠上皮细胞吸收 维生素B2的作用。 (四)小肠 小肠是食物消化的主要器官。在小肠,食物受胰液、胆汁及小肠液的化学性消化。绝大 部分营养成分也在小肠吸收,未被消化的食物残渣,由小肠进入大肠。小肠位于胃的下端 长5~7m,从上到下分为十二指肠、空肠和回肠。十二指肠长约25cm,在中间偏下处的肠管 稍粗,称为十二指肠壶腹,该处有胆总管的开口,胰液及胆汁经此开口进入小肠,开口处有 环状平滑肌环绕,起括约肌的作用,称为oddi括约肌,防止肠内容物返流入胆管。 1.小肠的运动 (1)紧张性收缩:小肠平滑肌的紧张性是其他运动形式有效进行的基础,当小肠紧张性 降低时,肠腔扩张,肠内容物的混合和转运减慢;相反,当小肠紧张性增高时,食糜在小肠 内的混合和转运过程就加快 (2)节律性分节运动:由环状肌的舒缩来完成,在食糜所在的一段肠管上,环状肌在许 多点同时收缩,把食糜分割成许多节段;随后,原来收缩处舒张,而原来舒张处收缩,使原 来的节段分为两半,相邻的两半则合拢为一个新的节段。如此反复进行,食糜得以不断地分 开,又不断地混合。分节运动的向前推进作用很小,它的作用在于:①使食糜与消化液充分 混合,便于进行化学性消化:②使食糜与肠壁紧密接触,为吸收创造条件;③挤压肠壁,有 助于血液和淋巴的回流。 (3)蠕动:蠕动是一种把食糜向着大肠方向推进的作用。蠕动由环状肌完成。由于小肠 的蠕动很弱,通常只进行一段短距离后即消失,所以食糜在小肠内的推进速度很慢,为1~ 2cm/min。 2.进入小肠的消化液 (1)胰液:胰液是由胰腺的外分泌腺部分分泌,所分泌的胰液进入胰管,流经胰管与胆管 合并而成的总胆骺位于十二指肠处的总胆管开口进入小肠。胰液为无色、无嗅的弱碱性液体, pH值为7.8~8.4,含水量类似于唾液;无机物主要为碳酸氢盐,其作用是中和进入十二指 肠的胃酸,使肠细胞膜免受强酸的侵蚀,同时也提供了小肠内多种消化酶活动的最适p值 有机物则为由多种酶组成的蛋白质。①胰淀粉酶:为α淀粉酶;②胰脂肪酶类:胰液中消化 脂类的酶有胰脂肪酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶和辅脂酶;③胰蛋白酶类:胰液中的蛋白酶
推动食物向十二指肠移动。 (3)胃的蠕动：胃的蠕动由胃体部发生，向胃底部方向发展。蠕动的作用是使食物与胃 液充分混合，以利胃液的消化作用并把食物以最适合小肠消化和吸收的速度向小肠排放。 2.胃液 胃液为透明、淡黄色的酸性液体，pH 为 0.9～1.5。胃液主要由以下成分组成： (1)胃酸：胃酸由盐酸构成，由胃粘膜的壁细胞分泌。胃酸主要有以下功能：①激活胃 蛋白酶原，使之转变为有活性的胃蛋白酶；②维持胃内的酸性环境，为胃内的消化酶提供最 合适的 pH，并使钙、铁等矿质元素处于游离状态，利于吸收；③杀死随同食物进入胃内的 微生物；④造成蛋白质变性，使其更容易被消化酶所分解。 (2)胃蛋白酶：胃蛋白酶是由胃粘膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌的， 胃蛋白酶原在胃酸的作用下转变为具有活性的胃蛋白酶。胃蛋白酶可对食物中的蛋白质进行 简单分解，主要作用于含苯丙氨酸或酪氨酸的肽键，形成脲和胨，但很少形成游离氨基酸， 当食糜被送人小肠后，随 pH 升高，此酶迅速失活。 (3)粘液：粘液的主要成分为糖蛋白。它覆盖在胃细胞膜的表面，形成一个厚约 500µm 的凝胶层，具有润滑作用，使食物易于通过；粘液还保护胃黏膜不受食物中粗糙成分的机械 损伤；粘液为中性或偏碱性，可降低 HCl 胃酸酸度，减弱胃蛋白酶活性，从而防止酸和胃蛋 白酶对胃细胞膜的消化作用。 (4)内因子：由壁细胞分泌，可以和维生素 B12结合成复合体，有促进回肠上皮细胞吸收 维生素 B12的作用。 (四)小肠 小肠是食物消化的主要器官。在小肠，食物受胰液、胆汁及小肠液的化学性消化。绝大 部分营养成分也在小肠吸收，未被消化的食物残渣，由小肠进入大肠。小肠位于胃的下端， 长 5～7m，从上到下分为十二指肠、空肠和回肠。十二指肠长约 25cm，在中间偏下处的肠管 稍粗，称为十二指肠壶腹，该处有胆总管的开口，胰液及胆汁经此开口进入小肠，开口处有 环状平滑肌环绕，起括约肌的作用，称为 Oddi 括约肌，防止肠内容物返流入胆管。 1.小肠的运动 (1)紧张性收缩：小肠平滑肌的紧张性是其他运动形式有效进行的基础，当小肠紧张性 降低时，肠腔扩张，肠内容物的混合和转运减慢；相反，当小肠紧张性增高时，食糜在小肠 内的混合和转运过程就加快。 (2)节律性分节运动：由环状肌的舒缩来完成，在食糜所在的一段肠管上，环状肌在许 多点同时收缩，把食糜分割成许多节段；随后，原来收缩处舒张，而原来舒张处收缩，使原 来的节段分为两半，相邻的两半则合拢为一个新的节段。如此反复进行，食糜得以不断地分 开，又不断地混合。分节运动的向前推进作用很小，它的作用在于：①使食糜与消化液充分 混合，便于进行化学性消化；②使食糜与肠壁紧密接触，为吸收创造条件；③挤压肠壁，有 助于血液和淋巴的回流。 (3)蠕动：蠕动是一种把食糜向着大肠方向推进的作用。蠕动由环状肌完成。由于小肠 的蠕动很弱，通常只进行一段短距离后即消失，所以食糜在小肠内的推进速度很慢，为 1～ 2cm／min。 2.进入小肠的消化液 (1)胰液：胰液是由胰腺的外分泌腺部分分泌，所分泌的胰液进入胰管，流经胰管与胆管 合并而成的总胆骺位于十二指肠处的总胆管开口进入小肠。胰液为无色、无嗅的弱碱性液体， pH 值为 7.8～8.4，含水量类似于唾液；无机物主要为碳酸氢盐，其作用是中和进入十二指 肠的胃酸，使肠细胞膜免受强酸的侵蚀，同时也提供了小肠内多种消化酶活动的最适 pH 值； 有机物则为由多种酶组成的蛋白质。①胰淀粉酶：为α淀粉酶；②胰脂肪酶类：胰液中消化 脂类的酶有胰脂肪酶、磷脂酶 A2、胆固醇酯酶和辅脂酶；③胰蛋白酶类：胰液中的蛋白酶
基本上分为两类,即内肽酶和外肽酶。胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶属于内肽酶:外肽 酶主要有羧基肽酶A和羧基肽酶B。胰腺细胞最初分泌的各种蛋白酶都是以无活性的酶原形 式存在的,进入十二指肠后被肠致活酶所激活 除上述三类主要的酶外,胰液中还含有核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶。胰液中的所有酶 类的最适pH值为7.0左右。 (2)胆汁:胆汁是由肝细胞合成的,储存于胆囊,经浓缩后由胆囊排出至十二指肠。胆 汁是一种金黄色或橘棕色有苦味的浓稠液体,其中除含有水分和钠、钾、钙、碳酸氢盐等无 机成分外,还含有胆盐、胆色素、脂肪酸、磷脂、胆固醇和细胞蛋白等有机成分。胆盐是由 肝脏利用胆固醇合成的胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐,是胆汁参与消化与 吸收的主要成分。一般认为胆汁中不含消化酶。胆汁的作用是:①胆盐可激活胰脂肪酶,使 后者催化脂肪分解的作用加速;②胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等都可作为乳化剂,使脂 肪乳化呈细小的微粒,增加了胰脂肪酶的作用面积,使其对脂肪的分解作用大大加速:③胆 盐与脂肪的分解产物如游离脂肪酸、甘油一酯等结合成水溶性复合物,促进了脂肪的吸收 ④通过促进脂肪的吸收,间接帮助了脂溶性维生素的吸收。此外,胆汁还是体内胆固醇和胆 色素代谢产物排出体外的主要途径。 (3)肠液:小肠液是由十二指肠腺细胞和肠腺细胞分泌的一种弱碱性液体,pH约为7.6。 小肠液中的消化酶包括氨基肽酶、α-糊精酶、麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶、磷酸酶等;主 要的无机物为碳酸氢盐:小肠液中还含有肠致活酶,可激活胰蛋白酶原。 (五)大肠 人类的大肠内没有重要的消化活动。大肠的主要功能在于吸收水分,大肠还为消化后的 食物残渣提供临时储存场所。一般地,大肠并不进行消化,大肠中物质的分解也多是细菌作 用的结果,细菌可以利用肠内较为简单的物质合成B族维生素和维生素K,但更多的是细菌 对食物残渣中未被消化的碳水化合物、蛋白质与脂肪的分解,所产生的代谢产物也大多对人 体有害。 1.大肠的运动大肠的运动少而慢,对刺激的反应也较迟缓,这些有利于对粪便的暂时 储存 (1)袋状往返运动:由环状肌无规律的收缩所引起,可使结肠袋中的内容物向两个方向 作短距离位移,但并不向前推进。 (2)分节或多袋推进运动:由一个结肠袋或一段结肠收缩完成,把肠内容物向下一段结 肠推动 3)蠕动:由一些稳定向前的收缩波组成,收缩波前方的肌肉舒张,后方的肌肉收缩, 使这段肠关闭合并排空 2.大肠内的细菌活动大肠中的细菌来自于空气和食物,它们依靠食物残渣而生存,同 时分解未被消化吸收的蛋白质、脂肪和碳水化合物。蛋白质首先被分解为氨基酸,氨基酸或 是再经脱羧产生胺类,或是再经脱氨基形成氨,这些可进一步分解产生苯酚、吲哚、甲基吲 哚和硫化氢等,是粪便臭味的主要来源;碳水化合物可被分解产生乳酸、醋酸等低级酸以及 CO2、沼气等;脂肪则被分解产生脂肪酸、甘油、醛、酮等,这些成分大部分对人体有害, 有的可以引起人类结肠癌。可溶性膳食纤维,可加速这些有害物质的排泄,缩短它们与结肠 的接触时间,有预防结肠癌的作用。 、食物的吸收 吸收( absorption)是指食物成分在消化道(主要)上皮细胞吸收进入血液或淋巴从而进 入肝脏的过程 )吸收部位
基本上分为两类，即内肽酶和外肽酶。胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶属于内肽酶；外肽 酶主要有羧基肽酶 A 和羧基肽酶 B。胰腺细胞最初分泌的各种蛋白酶都是以无活性的酶原形 式存在的，进入十二指肠后被肠致活酶所激活。 除上述三类主要的酶外，胰液中还含有核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶。胰液中的所有酶 类的最适 pH 值为 7.0 左右。 (2)胆汁：胆汁是由肝细胞合成的，储存于胆囊，经浓缩后由胆囊排出至十二指肠。胆 汁是一种金黄色或橘棕色有苦味的浓稠液体，其中除含有水分和钠、钾、钙、碳酸氢盐等无 机成分外，还含有胆盐、胆色素、脂肪酸、磷脂、胆固醇和细胞蛋白等有机成分。胆盐是由 肝脏利用胆固醇合成的胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐，是胆汁参与消化与 吸收的主要成分。一般认为胆汁中不含消化酶。胆汁的作用是：①胆盐可激活胰脂肪酶，使 后者催化脂肪分解的作用加速；②胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等都可作为乳化剂，使脂 肪乳化呈细小的微粒，增加了胰脂肪酶的作用面积，使其对脂肪的分解作用大大加速；③胆 盐与脂肪的分解产物如游离脂肪酸、甘油一酯等结合成水溶性复合物，促进了脂肪的吸收； ④通过促进脂肪的吸收，间接帮助了脂溶性维生素的吸收。此外，胆汁还是体内胆固醇和胆 色素代谢产物排出体外的主要途径。 (3)肠液：小肠液是由十二指肠腺细胞和肠腺细胞分泌的一种弱碱性液体，pH 约为 7.6。 小肠液中的消化酶包括氨基肽酶、α-糊精酶、麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶、磷酸酶等；主 要的无机物为碳酸氢盐；小肠液中还含有肠致活酶，可激活胰蛋白酶原。 (五)大肠 人类的大肠内没有重要的消化活动。大肠的主要功能在于吸收水分，大肠还为消化后的 食物残渣提供临时储存场所。一般地，大肠并不进行消化，大肠中物质的分解也多是细菌作 用的结果，细菌可以利用肠内较为简单的物质合成 B 族维生素和维生素 K，但更多的是细菌 对食物残渣中未被消化的碳水化合物、蛋白质与脂肪的分解，所产生的代谢产物也大多对人 体有害。 1.大肠的运动 大肠的运动少而慢，对刺激的反应也较迟缓，这些有利于对粪便的暂时 储存。 (1)袋状往返运动：由环状肌无规律的收缩所引起，可使结肠袋中的内容物向两个方向 作短距离位移，但并不向前推进。 (2)分节或多袋推进运动：由一个结肠袋或一段结肠收缩完成，把肠内容物向下一段结 肠推动。 (3)蠕动：由一些稳定向前的收缩波组成，收缩波前方的肌肉舒张，后方的肌肉收缩， 使这段肠关闭合并排空。 2.大肠内的细菌活动 大肠中的细菌来自于空气和食物，它们依靠食物残渣而生存，同 时分解未被消化吸收的蛋白质、脂肪和碳水化合物。蛋白质首先被分解为氨基酸，氨基酸或 是再经脱羧产生胺类，或是再经脱氨基形成氨，这些可进一步分解产生苯酚、吲哚、甲基吲 哚和硫化氢等，是粪便臭味的主要来源；碳水化合物可被分解产生乳酸、醋酸等低级酸以及 CO2、沼气等；脂肪则被分解产生脂肪酸、甘油、醛、酮等，这些成分大部分对人体有害， 有的可以引起人类结肠癌。可溶性膳食纤维，可加速这些有害物质的排泄，缩短它们与结肠 的接触时间，有预防结肠癌的作用。 二、食物的吸收 吸收(absorption)是指食物成分在消化道(主要)上皮细胞吸收进入血液或淋巴从而进 入肝脏的过程。 (一)吸收部位
食物吸收的主要部位是小肠上段的十二指肠和空肠。回肠主要是吸收功能的储备,用于 代偿时的需要,而大肠主要是吸收水分和盐类。 在小肠内壁上布满了环状皱褶、绒毛和微绒毛。经过这些环状皱褶、绒毛和微绒毛的放 大作用,使小肠的吸收面积可达200m2;且小肠的这种结构使其内径变细,增大了食糜流动 时的摩擦力,延长了食物在小肠内的停留时间,为食物在小肠内的吸收创造了有利条件 )吸收形式 小肠细胞膜的吸收作用主要依靠被动转运与主动转运来完成 1.被动转运:被动转运过程主要包括被动扩散、易化扩散、滤过、渗透等作用 (1)被动扩散:通常物质透过细胞膜,总是和它在细胞膜内外的浓度有关。不借助载体, 不消耗能量,物质从浓度高的一侧向浓度低的一侧透过称被动扩散。由于细胞膜的基质是类 脂双分子层,脂溶性物质更易进入细胞。物质进入细胞的速度决定于它在脂质中的溶解度和 分子大小,溶解度越大,透过越快:如果在脂质中的溶解度相等,则较小的分子透过较快。 (2)易化扩散:指非脂溶性物质或亲水物质如Na、K、葡萄糖和氨基酸等,不能透过 细胞膜的双层脂类,需在细胞膜蛋白质的帮助下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散或转 运的过程。与易化扩散有关的膜内转运系统和它们所转运的物质之间,具有高度的结构特异 性,即每一种蛋白质只能转运具有某种特定化学结构的物质;易化扩散的另一个特点是所谓 的饱和现象,即扩散通量一般与浓度梯度的大小成正比,当浓度梯度增加到一定限度时,扩 散通量就不再增加 (3)滤过作用:消化道上皮细胞可以看作是滤过器,如果胃肠腔内的压力超过毛细血管 时,水分和其他物质就可以滤人血液 (4)渗透:滲透可看作是特殊情况下的扩散。当膜两侧产生不相等的滲透压时,渗透压 较高的一侧将从另一侧吸引一部分水过来,以求达到渗透压的平衡。 2.主动转运在许多情况下,某种营养成分必须要逆着浓度梯度(化学的或电荷的)的方 穿过细胞膜,这个过程称主动转运。营养物质的主动转运需要有细胞上载体的协助。所谓载 体,是一种运输营养物质进出细胞膜的脂蛋白。营养物质转运时,先在细胞膜同载体结合成 复合物,复合物通过细胞膜转运人上皮细胞时,营养物质与载体分离而释放人细胞中,而载 体又转回到细胞膜的外表面。主动转运的特点是:载体在转运营养物质时,需有酶的催化和 提供能量,能量来自三磷酸腺苷的分解;这一转运系统可以饱和,且最大转运量可被抑制 载体系统有特异性,即细胞膜上存在着几种不同的载体系统,每一系统只运载某些特定的营 养物质 第二章 能量 新陈代谢是一切生命活动的基本特征。人体在生命活动过程中不断从外界环境中摄取食 物,从中获得人体必需的营养物质,其中包括碳水化合物、脂类和蛋白质,一般称之为三大 营养素。三大营养素经消化转变成可吸收的小分子物质被吸收入血,这些小分子物质在一方 面经过合成代谢构成机体组成成分或更新衰老的组织;另一方面经过分解代谢释放出所蕴藏 的化学能。这些化学能经过转化便成为生命活动过程中各种能量的来源,所以分解代谢是放 能反应,而合成代谢则需要供给能量,因此是吸能反应。而机体在物质代谢过程中所伴随的 能量释放、转移和利用则构成了整个能量代谢过程,是生命活动的基本特征之一。 第一节能量单位 “能”( energy)在自然界有多种形式有如太阳能、化学能、机械能、电能,它们之间可
食物吸收的主要部位是小肠上段的十二指肠和空肠。回肠主要是吸收功能的储备，用于 代偿时的需要，而大肠主要是吸收水分和盐类。 在小肠内壁上布满了环状皱褶、绒毛和微绒毛。经过这些环状皱褶、绒毛和微绒毛的放 大作用，使小肠的吸收面积可达 200m2 ；且小肠的这种结构使其内径变细，增大了食糜流动 时的摩擦力，延长了食物在小肠内的停留时间，为食物在小肠内的吸收创造了有利条件。 (二)吸收形式 小肠细胞膜的吸收作用主要依靠被动转运与主动转运来完成。 1.被动转运：被动转运过程主要包括被动扩散、易化扩散、滤过、渗透等作用。 (1)被动扩散：通常物质透过细胞膜，总是和它在细胞膜内外的浓度有关。不借助载体， 不消耗能量，物质从浓度高的一侧向浓度低的一侧透过称被动扩散。由于细胞膜的基质是类 脂双分子层，脂溶性物质更易进入细胞。物质进入细胞的速度决定于它在脂质中的溶解度和 分子大小，溶解度越大，透过越快；如果在脂质中的溶解度相等，则较小的分子透过较快。 (2)易化扩散：指非脂溶性物质或亲水物质如 Na＋、K＋ 、葡萄糖和氨基酸等，不能透过 细胞膜的双层脂类，需在细胞膜蛋白质的帮助下，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散或转 运的过程。与易化扩散有关的膜内转运系统和它们所转运的物质之间，具有高度的结构特异 性，即每一种蛋白质只能转运具有某种特定化学结构的物质；易化扩散的另一个特点是所谓 的饱和现象，即扩散通量一般与浓度梯度的大小成正比，当浓度梯度增加到一定限度时，扩 散通量就不再增加。 (3)滤过作用：消化道上皮细胞可以看作是滤过器，如果胃肠腔内的压力超过毛细血管 时，水分和其他物质就可以滤人血液。 (4)渗透：渗透可看作是特殊情况下的扩散。当膜两侧产生不相等的渗透压时，渗透压 较高的一侧将从另一侧吸引一部分水过来，以求达到渗透压的平衡。 2.主动转运在许多情况下，某种营养成分必须要逆着浓度梯度(化学的或电荷的)的方向 穿过细胞膜，这个过程称主动转运。营养物质的主动转运需要有细胞上载体的协助。所谓载 体，是一种运输营养物质进出细胞膜的脂蛋白。营养物质转运时，先在细胞膜同载体结合成 复合物，复合物通过细胞膜转运人上皮细胞时，营养物质与载体分离而释放人细胞中，而载 体又转回到细胞膜的外表面。主动转运的特点是：载体在转运营养物质时，需有酶的催化和 提供能量，能量来自三磷酸腺苷的分解；这一转运系统可以饱和，且最大转运量可被抑制； 载体系统有特异性，即细胞膜上存在着几种不同的载体系统，每一系统只运载某些特定的营 养物质。 第二章………………………………………………………… 能 量 新陈代谢是一切生命活动的基本特征。人体在生命活动过程中不断从外界环境中摄取食 物，从中获得人体必需的营养物质，其中包括碳水化合物、脂类和蛋白质，一般称之为三大 营养素。三大营养素经消化转变成可吸收的小分子物质被吸收入血，这些小分子物质在一方 面经过合成代谢构成机体组成成分或更新衰老的组织；另一方面经过分解代谢释放出所蕴藏 的化学能。这些化学能经过转化便成为生命活动过程中各种能量的来源，所以分解代谢是放 能反应，而合成代谢则需要供给能量，因此是吸能反应。而机体在物质代谢过程中所伴随的 能量释放、转移和利用则构成了整个能量代谢过程，是生命活动的基本特征之一。 第一节 能量单位 “能”(energy)在自然界有多种形式有如太阳能、化学能、机械能、电能，它们之间可
以相互转换。为了计量上的方便,国际上制订统一的单位,即焦耳( Joule,J),或卡( calorie)。 kcal指1000g纯水的温度由15℃上升到16℃所需要的能量。而1焦耳( joule,J则是指 用1牛顿⑩N力把1kg物体移动1m所需要的能量。1000J等于1“千焦耳”( kilo joule,kJ); 1000kJ等于1“兆焦耳”( mega joule,M)。两种能量单位的换算如下: IkJ=0. 239kcal 000kcal=4. 184MJ 1MJ=239kcal 第二节能量来源 人体在生命活动过程中,都需要能量,如物质代谢的合成和分解反应、心脏跳动、 肌肉收缩、腺体分泌等。而这些能量来源于食物。已知,生物的能量来源于太阳的辐射 能。其中,植物借助叶绿素的功能吸收利用太阳辐射能,通过光合作用将二氧化碳和水 合成碳水化合物;植物还可以吸收利用太阳辐射能合成脂类、蛋白质。而动物在食用植 物时,实际上是从植物中间接吸收利用太阳辐射能,人类则是通过摄取动、植物性食物 获得所需的能量。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类:碳水化合物、脂类、 蛋白质、矿物质和维生素,如果加上水,则为六大类。其中,碳水化合物、脂类和蛋白 质经体内代谢可释放能量。三者统称为“产能营养素”或能源物质。 产能营养素 (一)碳水化合物 碳水化合物是机体的重要能量来源。我国人民所摄取食物中的营养素,以碳水化合物所占 的比重最大。一般说来,机体所需能量的50%以上是由食物中的碳水化合物提供的。食物 中的碳水化合物经消化产生的葡萄糖被吸收后,有一部分以糖原的形式贮存在肝脏和肌肉 中。肌糖原是骨骼肌中随时可动用的贮备能源,用来满足骨骼肌在工作的情况下的需要。肝 糖原也是一种贮备能源,贮存量不大,主要用于维持血糖水平的相对稳定。 脑组织消耗的能量相对较多,在通常情况下,脑组织消耗的能量均来自碳水化合物的有 氧的条件下氧化,因而脑组织对缺氧非常敏感。另外,脑组织细胞贮存的糖原又极少,代谢 消耗的碳水化合物主要来自血糖,所以脑功能对血糖水平有很大的依赖性 二)脂类 机体内的脂类分为组织脂质和贮存脂质两部分。组织脂质主要包括胆固醇、磷脂等,是 组织、细胞的组成成分,在人体饥饿时也不减少,但不能成为能源。贮存脂质主要是脂肪 也称甘油三酯或中性脂肪。在全部贮存脂质中,脂肪约占98%。其中一部分是来自食物的 外源性脂肪;另一部分是来自体内碳水化合物和氨基酸转化成的内源性脂肪。脂肪含能量最 高是体内各种能源物质的主要贮存形式。 在正常情况下,人体所消耗的能源物质中有40%~50%来自体内的脂肪,其中包括从 食物中摄取的碳水化合物所转化成的脂肪;在短期饥饿情况下,则主要由体内的脂肪供给能 量。脂肪酸可直接供给很多组织利用,也可在肝脏转化成丙酮酸再供给其他组织利用。不但 骨骼肌、心肌等可利用脂肪酸和酮体,在饥饿时,脑组织也可利用酮体。所以,脂肪也是重 要的能源物质,但它不能在机体缺氧条件下供给能量。 三)蛋白质 蛋白质是由氨基酸构成的,在机体蛋白质代谢中,也主要是利用氨基酸进行合成和分解 代谢。体内氨基酸有两个来源,一是来自食物蛋白质消化所产生的氨基酸,由小肠吸收入血 二是在机体新陈代谢过程中,组织、细胞蛋白质分解所产生的氨基酸。这两部分氨基酸主要 用于合成细胞成分以实现自我更新,也用于合成酶、激素等生物活性物质。氨基酸也可以作 为能源物质,但这是用较高的代价而取得的
以相互转换。为了计量上的方便，国际上制订统一的单位，即焦耳(Joule，J)，或卡(calorie)。 lkcal 指 1000g 纯水的温度由 15℃上升到 16℃所需要的能量。而 1 焦耳(joule，J)则是指 用 1 牛顿(N)力把 lkg 物体移动 lm 所需要的能量。1000J 等于 1“千焦耳”(kilo joule，kJ)； 1000kJ 等于 1“兆焦耳”(mega joule，MJ)。两种能量单位的换算如下： 1kcal=4.184kJ lkJ=0.239kcal 1000kcal=4.184MJ 1MJ=239kcal 第二节 能量来源 人体在生命活动过程中，都需要能量，如物质代谢的合成和分解反应、心脏跳动、 肌肉收缩、腺体分泌等。而这些能量来源于食物。已知，生物的能量来源于太阳的辐射 能。其中，植物借助叶绿素的功能吸收利用太阳辐射能，通过光合作用将二氧化碳和水 合成碳水化合物；植物还可以吸收利用太阳辐射能合成脂类、蛋白质。而动物在食用植 物时，实际上是从植物中间接吸收利用太阳辐射能，人类则是通过摄取动、植物性食物 获得所需的能量。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类：碳水化合物、脂类、 蛋白质、矿物质和维生素，如果加上水，则为六大类。其中，碳水化合物、脂类和蛋白 质经体内代谢可释放能量。三者统称为“产能营养素”或能源物质。 一、产能营养素 (一)碳水化合物 碳水化合物是机体的重要能量来源。我国人民所摄取食物中的营养素，以碳水化合物所占 的比重最大。一般说来，机体所需能量的 50％以上是由食物中的碳水化合物提供的。食物 中的碳水化合物经消化产生的葡萄糖被吸收后，有一部分以糖原的形式贮存在肝脏和肌肉 中。肌糖原是骨骼肌中随时可动用的贮备能源，用来满足骨骼肌在工作的情况下的需要。肝 糖原也是一种贮备能源，贮存量不大，主要用于维持血糖水平的相对稳定。 脑组织消耗的能量相对较多，在通常情况下，脑组织消耗的能量均来自碳水化合物的有 氧的条件下氧化，因而脑组织对缺氧非常敏感。另外，脑组织细胞贮存的糖原又极少，代谢 消耗的碳水化合物主要来自血糖，所以脑功能对血糖水平有很大的依赖性。 (二)脂类 机体内的脂类分为组织脂质和贮存脂质两部分。组织脂质主要包括胆固醇、磷脂等，是 组织、细胞的组成成分，在人体饥饿时也不减少，但不能成为能源。贮存脂质主要是脂肪， 也称甘油三酯或中性脂肪。在全部贮存脂质中，脂肪约占 98％。其中一部分是来自食物的 外源性脂肪；另一部分是来自体内碳水化合物和氨基酸转化成的内源性脂肪。脂肪含能量最 高是体内各种能源物质的主要贮存形式。 在正常情况下，人体所消耗的能源物质中有 40％～50％来自体内的脂肪，其中包括从 食物中摄取的碳水化合物所转化成的脂肪；在短期饥饿情况下，则主要由体内的脂肪供给能 量。脂肪酸可直接供给很多组织利用，也可在肝脏转化成丙酮酸再供给其他组织利用。不但 骨骼肌、心肌等可利用脂肪酸和酮体，在饥饿时，脑组织也可利用酮体。所以，脂肪也是重 要的能源物质，但它不能在机体缺氧条件下供给能量。 (三)蛋白质 蛋白质是由氨基酸构成的，在机体蛋白质代谢中，也主要是利用氨基酸进行合成和分解 代谢。体内氨基酸有两个来源，一是来自食物蛋白质消化所产生的氨基酸，由小肠吸收入血； 二是在机体新陈代谢过程中，组织、细胞蛋白质分解所产生的氨基酸。这两部分氨基酸主要 用于合成细胞成分以实现自我更新，也用于合成酶、激素等生物活性物质。氨基酸也可以作 为能源物质，但这是用较高的代价而取得的
氨基酸在体内经过脱氨基作用或氨基转换作用,分解为非氮成分和氨基。其中非氮成分 (α-酮酸)可以氧化供能,氨基则经过处理后主要由肾脏排出体外。人体在一般情况下主要 利用碳水化合物和脂肪氧化供能。但在某些特殊情况下,机体所需能源物质供能不足,如长 期不能进食或消耗量过大时,体内的糖原和贮存脂肪已大量消耗之后,将依靠组织蛋白质分 解产生氨基酸来获得能量,以维持必要的生理功能 进食是周期性的,而能量消耗则是连续不断的,因而贮备的能源物质不断被利用,又不 断补充。当机体处于饥饿状态时,碳水化合物的贮备迅速减少,而脂肪和蛋白质则作为长期 能量消耗时的能源 二、食物的卡价 人体所需要的能量来源于动物性和植物性食物中的碳水化合物、脂类和蛋白质三种 产能营养素。每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值称为“食物的热价”或“食物的能 量卡价”,亦称“能量系数”。 (一)食物在体外的燃烧热 物质燃烧时所释放出的热,称为燃烧热。食物可在动物体内氧化,也可在动物体外燃烧 体外燃烧和体内氧化的化学本质是一致的,每克产能营养素在体外燃烧时所产生的能量值称 为“物理卡价”。 食物的燃烧热通常采用“弹式热量计”测定。“弹式热量计”的基本构造是两中空形金 属球(或带盖小钢罐),即钢弹。钢弹内安放能放电的电极及其引出的导线。操作时先将定量 的食物或产能营养素样品置于钢弹内电极附近,然后紧闭钢弹,从气口充人纯氧至一定压力 置钢弹于定量的特制水箱内,水箱中置一精密温度计。导线通电后可使钢弹内食物或产能营 养素样品在纯氧的环境中充分燃烧;燃烧所产生的热量经过钢弹传导给水箱中的水,于是水 温上升,再根据样品的重量、水箱中的水量和水温上升的度数推算出所产生的燃烧热。 (二)食物在体内的燃烧热 产能营养素在体内的燃烧(生物氧化)过程和在体外燃烧过程不尽相同,体外燃烧是在氧 作用下完成的,化学反应激烈,伴随着光和热;体内氧化是在酶的作用下缓慢进行的,比较 温和;特别是最终产物不完全相同,所以产生的热量(即能量)也不完全相同。据用“弹式热 量计”测定,1g碳水化合物在体外燃烧时平均产生能量17.15kJ(4.1kca1):lg脂肪平均产 能39.54kJ(9.45kca1):1g蛋白质平均产能23.64kJ(5.65kcal)。但在体内氧化时,碳水 化合物和脂肪与体外燃烧时的最终产物均为二氧化碳和水,所产生的能量也相同。蛋白质在 体内氧化时的最终产物为二氧化碳、水、尿素、肌酐及其他含氮有机物:而在体外燃烧时的 最终产物则为二氧化碳、水、氨和氮等,体内氧化不如体外燃烧完全。若将1g蛋白质在体 内氧化的最终产物收集起来,继续在体外燃烧,还可产生能量5.44kJ(1.3kcal)。如果用 “弹式热量计”体外燃烧试验推算体内氧化产生的能量值应为:1g碳水化合物 17.15kJ(4. kcal),1g脂肪:39.54kJ(9.45kcal),1g蛋白质则为 23.64-5.44=18.2kJ(4.35kca1)。 另外,食物中的营养素在消化道内并非100%吸收。一般混合膳食中碳水化合物的吸收 率为98%、脂肪95%、蛋白质92%所以,三种产能营养素在体内氧化实际产生能量则为: 1g碳水化合物:17.15kJ×98%=16.81kJ(4.0kcal) g脂肪:39.54kJ×95%=37.56kJ(9.0kcal) lg蛋白质:18.2kJ×92%=16.74kJ(4.0kcal) 能量来源分配 类产能营养素在体内都有其特殊的生理功能并且彼此相互影响,如碳水化合物与 脂肪的相互转化及它们对蛋白质有节约作用。因此,三者在总能量供给中应有一个恰当
氨基酸在体内经过脱氨基作用或氨基转换作用，分解为非氮成分和氨基。其中非氮成分 (α-酮酸)可以氧化供能，氨基则经过处理后主要由肾脏排出体外。人体在一般情况下主要 利用碳水化合物和脂肪氧化供能。但在某些特殊情况下，机体所需能源物质供能不足，如长 期不能进食或消耗量过大时，体内的糖原和贮存脂肪已大量消耗之后，将依靠组织蛋白质分 解产生氨基酸来获得能量，以维持必要的生理功能。 进食是周期性的，而能量消耗则是连续不断的，因而贮备的能源物质不断被利用，又不 断补充。当机体处于饥饿状态时，碳水化合物的贮备迅速减少，而脂肪和蛋白质则作为长期 能量消耗时的能源。 二、食物的卡价 人体所需要的能量来源于动物性和植物性食物中的碳水化合物、脂类和蛋白质三种 产能营养素。每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值称为“食物的热价”或“食物的能 量卡价”，亦称“能量系数”。 (一)食物在体外的燃烧热 物质燃烧时所释放出的热，称为燃烧热。食物可在动物体内氧化，也可在动物体外燃烧。 体外燃烧和体内氧化的化学本质是一致的，每克产能营养素在体外燃烧时所产生的能量值称 为“物理卡价”。 食物的燃烧热通常采用“弹式热量计”测定。“弹式热量计”的基本构造是两中空形金 属球(或带盖小钢罐)，即钢弹。钢弹内安放能放电的电极及其引出的导线。操作时先将定量 的食物或产能营养素样品置于钢弹内电极附近，然后紧闭钢弹，从气口充人纯氧至一定压力； 置钢弹于定量的特制水箱内，水箱中置一精密温度计。导线通电后可使钢弹内食物或产能营 养素样品在纯氧的环境中充分燃烧；燃烧所产生的热量经过钢弹传导给水箱中的水，于是水 温上升，再根据样品的重量、水箱中的水量和水温上升的度数推算出所产生的燃烧热。 (二)食物在体内的燃烧热 产能营养素在体内的燃烧(生物氧化)过程和在体外燃烧过程不尽相同，体外燃烧是在氧 作用下完成的，化学反应激烈，伴随着光和热；体内氧化是在酶的作用下缓慢进行的，比较 温和；特别是最终产物不完全相同，所以产生的热量(即能量)也不完全相同。据用“弹式热 量计”测定，lg 碳水化合物在体外燃烧时平均产生能量 17.15kJ(4.1kcal)；1g 脂肪平均产 能 39.54kJ(9.45kcal)；lg 蛋白质平均产能 23.64kJ(5.65 kcal)。但在体内氧化时，碳水 化合物和脂肪与体外燃烧时的最终产物均为二氧化碳和水，所产生的能量也相同。蛋白质在 体内氧化时的最终产物为二氧化碳、水、尿素、肌酐及其他含氮有机物；而在体外燃烧时的 最终产物则为二氧化碳、水、氨和氮等，体内氧化不如体外燃烧完全。若将 lg 蛋白质在体 内氧化的最终产物收集起来，继续在体外燃烧，还可产生能量 5.44kJ(1.3 kcal)。如果用 “弹式热量计”体外燃烧试验推算体内氧化产生的能量值应为： lg 碳水化合物 17.15kJ(4.1kcal) ， lg 脂 肪 ： 39.54kJ(9.45 kcal) ， lg 蛋 白 质 则 为 23.64-5.44=18.2kJ(4.35kcal)。 另外，食物中的营养素在消化道内并非 100％吸收。一般混合膳食中碳水化合物的吸收 率为 98％、脂肪 95％、蛋白质 92％。所以，三种产能营养素在体内氧化实际产生能量则为： 1g 碳水化合物：17.15kJ×98％=16.81kJ(4.Okcal) 1g 脂肪：39.54kJ×95％=37.56kJ(9.Okcal) 1g 蛋白质：18.2kJ×92％=16.74kJ(4.0kcal) 三、能量来源分配 三类产能营养素在体内都有其特殊的生理功能并且彼此相互影响，如碳水化合物与 脂肪的相互转化及它们对蛋白质有节约作用。因此，三者在总能量供给中应有一个恰当