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汽车防盗器，除了需要阳光与空气外，还必须摄取食物。食物的主要成分：水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素六大类，通常称为营养素。一、人体内分布最广的有机物——糖类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80％，每天所摄取的热能中大约有75％来自糖类。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Cn(H2O)m，因此又把它们叫做碳水化合物。糖类根据其能否水解以及水解产物多少，可以分为单糖、低聚糖和多糖。•糖在体内是如何代谢的？在植物细胞中．最重要的多糖是植物淀粉和纤维素。谷类中含有丰富的淀粉，淀粉分子是由含大约1000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，一部分氧化分解生成丙酮酸和ATP分子；一部分葡萄糖被肝脏、骨骼肌等组织合成糖元，；还有一部分葡萄糖转变成脂肪。肝脏中的糖元叫肝糖元，它作为能量的暂时储备；肌肉中的糖元叫肌糖元，它为肌肉活动提供能量。•糖代谢异常和疾病健康人的血糖浓度：血液中的葡萄糖即血糖，其浓度是相对稳定的，大约在0.1％左右。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。人空腹时血糖浓度高于120毫克/100毫升血液（正常范围为80—120毫克/100毫升血液），就是高血糖；若超过肾糖阈值，即160—180毫克，则为糖尿病。糖尿病的主要症状是高血糖、糖尿、多尿，表现为三多一少，即多饮、多食、多尿、体重减少。糖尿病的主因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。•糖代谢异常和疾病当血糖低于60—70毫克，就是低血糖，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、四肢无力、面色苍白、心慌、多汗等症状。若血糖继续下降至45毫克以下，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。每天吃多少糖好？世界卫生组织认为，每人每日的耗糖量以每千克体重为0.5克左右最佳。苦体重为60千克的成年人，每人每日则为30克。要根据标准合理食用糖，因人而异，灵活处理，既不能拒绝吃糖，又切莫滥吃。吃那种糖好？一般选择营养丰富的红糖(含丰富的葡萄糖及铁、锰、锌等元素)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。二、人体内的燃料——脂肪什么是脂肪？脂肪类物质也是由碳、氢、氧三种元素组成的，此外还含有氮和磷等元素。脂肪类物质主要包括脂肪、类脂和固醇，它们都能用非极性溶剂(如乙醚、氯仿、苯)从生物细胞中提取出来。脂肪和油是脂肪酸和甘油的酯。如动物油(如猪油、牛油、羊油、奶油及鱼肝油)与植物油(如麻袖、豆油、花生油、菜油等)都是甘油三酯的混合物。当脂肪酸部分主要是饱和酸时，常温呈固态，叫做脂肪；当脂肪酸部分主要是不饱和酸时，这种酯是液体，叫做油。•脂肪的消化和功能功能脂肪的消化：在消化过程中，胃液和胰液中的脂酶将脂肪和油水解成脂肪酸和甘油。脂肪的功能：起着两种重要作用：一种是用于合成某些身体组织的组成物，例如磷脂；另一种是用作体内燃料，这些燃料可以立即使用，也可以储存起来备用。脂肪在一定程度上也可作为防止身体散热的绝缘体，以维持体温恒定，并能保护其他组织免受损伤。人体需要多少脂肪？一般认为，人体每天至少需要8g脂肪，只占人体总热能供给量的2％(其余能量由糖类化合物等供给)。三、生命的存在形式——蛋白质一切重要的生命现象和生理机制都与蛋白质相关，所以没有蛋白质就没有生命。一百多年前，德国科学家曾经做过一个有趣的实验：用不同的食物来喂养小动物，第一组用膀和脂肪来喂养．第二组喂的是蛋白质。结果第一组动物全死了，而第二组动物却安然无恙。•蛋白质的组成一切蛋白质都是含氮的物质，它们中多数含氮12％—19％、含碳50％—55％、含氢6％—7％，含氧20％—27％，某些蛋白质含少量其他元素如硫、磷、铁、铜等。蛋白质分为单纯蛋白质和结合蛋白质两大类。单纯蛋白质是指基本上只由氨基酸组成的蛋白质；结合蛋白质由单纯蛋白质和辅基组成。辅基可以是糖、核酸、核糖、血红素、叶绿素以及某些金属离子等。结合蛋白质分为核蛋白、粘蛋白、糖蛋白、脂蛋白。根据溶解度的不同，又可以将其分为纤维状蛋白和球蛋白。纤维状蛋白大多数呈丝状，不溶于水．可用来组成动物的皮肤、毛发、角、羽毛、结缔组织及骨骼等，对动物起保护、支撑作用。球蛋白呈球状或椭圆状，溶于水或盐、酸、碱的溶液中，在生命活动中起重要作用，它包括酶、血红蛋白、球蛋白、清蛋白等。•蛋白质的功能蛋白质是人和动物不可缺少的营养物质。美国著名营养学家安德尔·戴维丝指出：“摄取充足的蛋白质，会使人体年轻美丽，精力充沛，耐力持久，生命充满健康的阳光。”成人每天要摄取60—80克蛋白质，才能满足生理需要，保持身体健康。四、生命的根源物质——核酸•核酸的组成从元素组成来讲，核酸除含碳、氢、氧、氮四种元素外．还含有大量的磷，个别的核酸中还含有硫。核酸中约含15％—16％的氮和9％—10％的磷。根据核酸中所含戊糖的种类不同．可将核酸分成脱氧核糖核酸和核糖核酸两大类。脱氧核搪核酸简称DNA，其相对分子质量约为106—108，主要存在于细胞核中。核糖核酸简称RNA，其相对分子质量约为2500到l06，大部分存在于细胞质中。DNA实际上是一个聚合链．它主要是由腺嘌呤(A)、乌嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)四种含氨碱基与脱氧核糖的1—位碳原子相连接而成的。RNA在结构上与DNA相似，不同的是用核糖代替了脱氧核糖，用尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶。•核酸的结构人类基因组工程DNA螺旋是由大量碱基对构成的．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。•核酸的生物性能每一个细胞核中都有DNA片断，每一个片断被称为一个染色体，遗传物质的主要载体是染色体。基因是DNA分了中含有遗传信息并能表现生理功能的片段，每个DNA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10万个基因，一个基因由约500~2000个核苷酸分子组成。以原有DNA为模板，照其原样合成新一代DNA的过程，叫做DNA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。•DNA分子是怎样进行复制的首先，DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭曲的双链解开，这个过程叫解旋。然后，以解开的每段链(母链)为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，在有关酶作用下按照碱基互补配对原则，合成出与母链互补的子链。随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延长，同时每条子链与其对应的母链互相盘旋成螺旋结构，形成一个新的DNA分子。于是一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。由此可见，DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA的复制保证了物种的稳定性和延续性。生物体的遗传物质发生形态或结构改变的现象叫突变。其中，因DNA中碱基对的化学组成和排列顺序发生改变而产生的突变叫基因突变。各种射线、激光、化学试剂都能诱发基因突变。由于遗传物质的缺失、重复或重排，使正常染色体发生变更的现象叫染色体畸变。五、生命反应中的催化剂——酶酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。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。•酶的分类人们已发现的酶有数千种，根据酶的催化性能可分为氧化还原酶、水解酶、转移酶、异构酶和合成酶等。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，催化这类反应的酶叫做脱氢酶。水解酶是催化消化道中食物水解作用的酶，它们包括酯酶(胆碱酯酶、磷酸酶、焦磷酸酶)、糖酶(麦芽糖酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶等)和蛋白酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、凝血蛋白酶等)。•酶的催化作用的特点(1)高效性比一般无机催化剂高107~1013，反应速率很快，少量酶就可以起到很强的催化作用。例如一份淀粉酶能催化100万份淀粉，使其水解成麦芽糖。(2)专一性如同一把钥匙开一把锁一样，一种酶只能对一种物质的化学反应起作用。(3)条件温和姓在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起作用。在30~50℃之间，酶的活性最强，超过适宜温度时，酶的活性逐渐丧失。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，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。各类食物的合理比例：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，而营养过剩也可以成为某些疾病的诱因，从而提出平衡膳食以谷类６０％、肉鱼乳蛋类１７％、油脂８％、其它１５％的构成较为适宜。合理的膳食制度：正常情况下，一般每日三餐比较合理，两餐的间隔以４～６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：早餐占全天总热能的２５％～３０％，午餐占全天总热能的４０％，晚餐占全天总热能的３０％～３５％。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，每人每天应吃300克至500克。蔬菜和水果占据第二层，每天应吃400克至500克蔬菜和100克至200克水果。鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位于第三层，每天应吃125克至200克（鱼虾类50克，畜、禽肉50克至100克，蛋类25克至50克）。奶类和豆类食物合占第四层，每天应吃奶类及奶制品100克和豆类及豆制品50克。第五层塔尖是油脂类，每天不超过25克。3-2化学使人类丰衣足食据联合国粮农组织（ＦＡＯ）２００２年１０月出版的《粮食展望》（ＦｏｏｄＯｕｔｌｏｏｋ）第４期和美国农业部２００２年１１月１２日发布的《美国和全球农产品供求分析和预测报告》中所提供的信息：２００２年世界粮食生产因受“厄尔尼诺现象”的再度袭扰，连续第六年歉收减产；世界粮食总需求量，连续第四年高于总供给量；世界粮食总库存量，连续第三年递减；世界粮食市场价格，在持续５年低迷之后，从２００２年下半年起大幅度回升。消除饥饿仍是全球需要解决的难题。化学在提高粮食产量起到非常重要的作用。例如，化肥、农药、植物生长调节剂等都发挥了巨大的作用。一、粮食生产与化肥肥料三要素：N、P、K1)氮肥作物通常吸收的两种N的形式：NO3-或NH4+合成氨反应：2N2+3H2→2NH3由氨合成的各种氮肥：硫酸氨(NH4)2SO4硝酸氨NH4NO3氯化氨NH4HCl碳酸氢氨NH4HCO3长期施用这些化肥会在土壤中留下阴离子造成土壤酸化和板结。将氨和CO2作用，可以制备出一种理想的化肥，那就是尿素2NH3+CO2→NH2-CO-NH2在土壤中尿素会慢慢释放出氨让作物吸收，且不会对土壤造成任何不良的影响，且肥效在所有氮肥中最高。氮肥的肥效用含氮量表示：硫酸氨(NH4)2SO4的含氮量N%=21.2%尿素NH2-CO-NH2的含氮量N%=46.7%2)磷肥作物通常吸收的P的形式：PO43-常用的磷肥：重过磷酸钙，有效磷45~52%过磷酸钙，有效磷16~18%Ca3(PO4)2+2H2SO4→Ca(H2PO4)2+2CaSO4磷矿石过磷酸钙不容可溶3）钾肥常用的钾肥有：钾矿石和氯化钾4）其他营养元素除了N、P、K外，还有三个元素也是植物生长过程中所需要的