1-第一章-化學(xué)與健康-人體中的化學(xué)

1、人體的六大營養(yǎng)素碳水化合物（糖類） [Cx(H2O)y]脂類維生素?zé)o機鹽蛋白質(zhì)水,對人體的功用 碳水化合物－糖類人體結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)、 脂類調(diào)節(jié)生理功能： 維生素、無機鹽能源物質(zhì)：,核酸，7%（遺傳物質(zhì)）碳水化合物（糖類）[Cx(H2O)y]，3%脂類，2%維生素，很少無機鹽，1%蛋白質(zhì)，15%水，70% 木乃伊體重的一半為蛋白質(zhì),碳

2、水化合物的營養(yǎng)和生理功能,供給能量（人體所需能量的60%由糖氧化分解提供） C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) + 能量構(gòu)成機體組織： 血液中血糖（0.85-1mg/ml), 肝臟中肝糖,肌肉中肌糖，體粘液糖蛋白， 腦神經(jīng)中糖脂，人體細(xì)胞核中核糖。保肝解毒作用 控制脂肪和蛋白質(zhì)代謝,單糖和多糖,單糖: 是最簡單的，不能再被水分解的碳水化合物。二糖: 水解時生成兩分子單糖的化合物叫二糖

3、。低聚糖: 水解時生成2-10分子單糖的化合物叫低聚糖。多糖：水解時生成單糖分子在10以上化合物叫多糖。聚合程度越高，越難水解。如：纖維素、半纖維素,糖尿病,健康人胰腺中的胰島素控制血糖的水平，食物消化后（1）血糖上升(2)，胰腺釋放胰島素（3）消耗和儲存葡萄糖（4 肝和肌肉），導(dǎo)致葡萄糖水平下降（5），使得胰腺減少胰島素的釋放（6）。,糖尿病糖尿病人不能生產(chǎn)足夠的胰島素（B)，血液（C) 和尿液中(E)葡萄糖含量高，身體靠

4、分解脂肪產(chǎn)生能量并產(chǎn)生酮酸， 嚴(yán)重時導(dǎo)致中毒。,二糖,常見的二糖有蔗糖、乳糖、麥芽糖和纖維二糖蔗糖水解為一分子葡萄糖和一分子果糖，甘蔗中含蔗糖16-26%，甜菜中含蔗糖12-15%。乳糖水解時生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖，牛奶變酸是由于其中的所含的乳糖變成了乳酸。麥芽糖（飴糖的主要組分）用無機酸水解時生成兩分子葡萄糖。兩糖靠-O-鍵（醚鍵）連接。纖維二糖用無機酸水解時生成兩分子葡萄糖。兩糖靠-O-鍵（醚鍵）連接。,為什么有人喝

5、牛奶會腸胃不適？分子結(jié)構(gòu)不同性能不同, 分子的分解, 酶與分子協(xié)同作用,乳糖 兩糖分子靠? -O- 鍵連接,麥芽糖 兩糖分子靠? -O- 鍵連接,酶的選擇性與分子結(jié)構(gòu)有關(guān),高度的結(jié)構(gòu)選擇性：鎖和鑰匙的關(guān)系麥芽糖分解成葡萄糖模型,纖維素和淀粉－多糖的代表物,纖維素是自然界中分布最廣的多糖，木材含纖維素50%左右，亞麻約含纖維素80%，棉花是近于純粹的纖維素。每個纖維素分子是最少含有1500個葡萄糖結(jié)構(gòu)單位。淀粉存在于植物的根

6、及種子中，米中含量為 62-82%，麥子含57-75%，馬鈴薯中含12-14%。 淀粉水解時生成葡萄糖，用酶水解得到麥芽糖。淀粉由直鏈部分（10-20%）和支鏈部分（80-90%）構(gòu)成。直鏈部分含有1000個以上的葡萄糖，每20-25個直鏈葡萄糖結(jié)構(gòu)產(chǎn)生分枝。,人為何不能靠吃草過活？,1．草和糧食成分不同：草的主成分是纖維素，糧食的主成分是淀粉，前者為聚β-葡萄糖，后者為聚α-葡萄糖，二者在結(jié)構(gòu)上雖然差別甚微，只是第一個

7、碳原子上的羥基排列不同，但性質(zhì)和功能截然不同?！笆е晾?，差之千里”2．人的消化液中所含的酶只能使淀粉水解成人體能吸收的葡萄糖，卻不能使纖維素水解。,人為何不能靠吃草過活？,3．牛羊的消化系統(tǒng)里寄生了某些微生物，可以分泌使纖維素水解的酶，這種酶可使纖維素迅速水解成葡萄糖。 農(nóng)業(yè)和林業(yè)的下腳料中木質(zhì)纖維素甚多，它們包含木質(zhì)素、纖維素和半纖維素。木質(zhì)素不能被生物催化降解， 而且還干擾纖維素的發(fā)酵，因此解決木質(zhì)素的廣

8、泛利用問題，將有助于纖維素的轉(zhuǎn)化研究。,二、蛋白質(zhì),▲蛋白質(zhì)（protein）是一種生物大分子；▲組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸；▲氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈，每一條多肽鏈有二十~數(shù)百個氨基酸殘基不等；▲一條或多條多肽鏈組成蛋白質(zhì)，20多種氨基酸殘基按一定的順序排列；▲非常復(fù)雜的三維立體結(jié)構(gòu)。,▲蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命?！梭w中的每一個細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與。蛋白質(zhì)占人體重量的16.3%?！?/p>

9、人體內(nèi)有1000多種蛋白質(zhì)，性質(zhì)、功能各異，但都是由20多種氨基酸按不同比例組合而成的，并在體內(nèi)不斷進行代謝與更新?！匦璋被幔?種人體不能或不足以自身合成的氨基酸，必需通過食物攝??；其余：非必需氨基酸－可以自身合成。,蛋白質(zhì)的生理功能,1、構(gòu)造人的身體：蛋白質(zhì)是肌體細(xì)胞的重要組成部分。2、修補人體組織：人體細(xì)胞生命的最小單位，它們處于永不停息的衰老、死亡、新生的新陳代謝過程中。3、維持肌體正常的新陳代謝和各類物質(zhì)在體內(nèi)的輸送。

10、4、白蛋白：維持機體內(nèi)的滲透壓的平衡及體液酸堿平衡。5、免疫細(xì)胞和免疫蛋白：構(gòu)筑和維持人體免疫系統(tǒng)。6、構(gòu)成人體必需的催化和調(diào)節(jié)功能的各種酶。7、人體激素的主要原料。8、構(gòu)成神經(jīng)遞物質(zhì)乙酰膽堿、五羥色氨等。9、提供熱能。,血液：1.血漿：90-92水；8-10溶質(zhì)：血漿蛋白 6.2-7.9，無機鹽（Nacl） ；非蛋白質(zhì)類有機物（糖類，葡萄糖，尿素） 2.血細(xì)胞：紅細(xì)胞，白細(xì)胞，血小板,血蛋白的結(jié)構(gòu)和功

11、能,?生理功能是運輸氧和二氧化碳?由四條多肽鏈（兩條?鏈，兩條?鏈）共574 個氨基酸單元構(gòu)成.每條?鏈含141個氨基酸單元，每條?鏈含146個氨基酸單元.,每個紅細(xì)胞內(nèi)約含2.8億個血紅蛋 白分子, 分子量約為66700。,,?一種含鐵的結(jié)合蛋白質(zhì)，由珠蛋白肽鏈結(jié)合4分子 血紅素而成，是人和其他脊椎動物的紅細(xì)胞的主要成分。紅細(xì)胞輸送氧與二氧化碳的功能主要是通過血紅蛋白來完成，舊稱血色素。?中國成年男性血紅蛋白正常值為12

12、～16g/dl(120～160g/L)，女性為11～15g/dl(110～150g/L)。新生兒為17～20g/dl(170～200g/L),出生后逐漸降低。,?血紅蛋白也能與一氧化碳(CO)結(jié)合成一氧化碳血紅蛋白(HbCO)，由于CO與血紅素中的Fe結(jié)合,使血紅蛋白失去了攜帶氧的能力。煤氣中毒就是由于煤炭燃燒不完全而產(chǎn)生CO, 被人體吸入后形成HbCO的結(jié)果。CO與血紅蛋白的親和力較氧氣約大210倍, 只要空氣中CO的含量達到千分之

13、一左右，即可使血液中50％的血紅蛋白成為HbCO，造成缺氧狀態(tài)，甚至致死。,煤氣中毒與血紅蛋白,貧血病的治療,?貧血：人體血液中血紅蛋白的含量低于正常值?缺鐵性貧血的藥物，硫酸亞鐵富含鐵的食物：豬肝、蛤蜊、海帶、黑木耳、魚、雞、牛肉、蛋、紫菜、菠菜、芝麻、紅棗、山藥、豆類等，不妨多吃一點。此外，在吃含鐵食物的同時，也要多吃富含維生C的水果及蔬菜，這樣更有助于鐵質(zhì)的吸收和利用。,高粱不易消化的部分原因,高粱所含的蛋白質(zhì)等于或超過其他谷

14、物，但高粱的許多營養(yǎng)成分卻不易被人體吸收。 高粱粒里的每個蛋白質(zhì)體都被一層結(jié)實的蛋白質(zhì)壁所包圍。 胃液里的酶需要突破這層壁才能吸收里面的蛋白質(zhì)，因此所需的時間要長于消化玉米等其他谷物。,蛋白質(zhì)化學(xué)舉例－豆腐的制作,豆制品－優(yōu)質(zhì)植物蛋白豆腐：蛋白質(zhì)10~15%，水82~88%原料：黃豆、水 凝固劑：石膏、鹽鹵、葡萄糖酸內(nèi)酯過程：泡豆、打漿、過濾、煮豆?jié){、點鹵、壓制,豆腐可以“生吃”－

15、已經(jīng)是熟的；進一步的烹制只是為了提高口感。,▲煮豆?jié){：通過加熱煮沸（95~105?C)4~6min使蛋白質(zhì)變性（煮熟），便于蛋白質(zhì)的凝固。,豆腐制作的物理-化學(xué)過程,▲點鹵：攪拌中向豆?jié){中緩緩加入適量鹵水（石膏水、葡萄糖酸內(nèi)酯）使蛋白絮凝，形成蛋白質(zhì)絮狀物（豆花、豆腐腦）。靜止30min使蛋白質(zhì)充分絮凝形成蛋白質(zhì)凝膠絮狀物。點鹵量決定豆腐的軟和硬（嫩和老）。,鹵水，?學(xué)名為鹽鹵，是由海水或鹽湖水制鹽后，殘留于鹽池內(nèi)的母液，是制豆腐常

16、用的凝固劑，能使豆?jié){中的蛋白質(zhì)凝結(jié)成凝膠。主要成分:氯化鎂、硫酸鈣、氯化鈣、氯化鈉用鹽鹵做成的腐，硬度、彈性和韌性較強，稱為老豆腐.,豆腐制作的物理-化學(xué)過程,▲壓制：將豆花倒入鋪有濾布、漏水的容器中，用濾布包好豆花，用適當(dāng)重量的重物壓制，使豆花進一步脫水形成豆腐（蛋白質(zhì)凝膠）。 壓制過程有輕到重，時間短則豆腐嫩，時間長豆腐老。,脂類的營養(yǎng)和生理功能,?供給和儲存熱量C17H35COOH(s)+26O2(g)=18CO2

17、(g)+18H2O(l)+熱量(比糖和蛋白質(zhì)大一倍多）? 構(gòu)成機體組織：磷脂、糖脂、膽固醇 ? 維持體溫、保護臟器　　　　　　　　　　　　　　　　 ? 促進脂溶維生素的吸收? 供給必需脂肪酸、調(diào)節(jié)生理功能　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 提高食品的飽腹感和美味,三、,脂類,脂類是脂肪和類脂的總稱。 脂肪主要是由一分子甘油和三分子脂肪酸甘形成的甘油三脂。飽

18、和脂肪酸（固體）脂肪--豬油、牛油、黃油。 不飽和脂肪酸（液體）脂肪--菜油、花生油、 豆油等。類脂包括磷脂、糖脂、膽固醇和脂蛋白。,水、液、奶、乳、霜的主要區(qū)別是什么？,水、液、奶、乳、霜的主要區(qū)別在于含油量的不同。一般來說，水的含油量最低，例如保濕柔膚水，油相成份的含量不到3%；液、奶、乳的含油量依次遞增，霜的含油量最高，例如保濕嫩膚霜，油相成份高達20%以上。,四、維生素,?天然食物中的一種成分，不能供給能量。?維持機

19、體正常生長生育和生理功能所必需的。?體內(nèi)合成的量不足需要，必需由食物提供。?過多和過少都于身體不利。,脂溶性維生素?VA?VD?VE?VK,水溶性維生素?VB1?VB2?VB6?VB11?VB12?VC?VH及VPP,維生素A1和A2?促進生長發(fā)育?參與視覺作用，治療夜盲癥,A１視黃醇，咸水魚肝臟,A２脫氫視黃醇，淡水魚肝臟,胡蘿卜素在人體腸壁內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A.,維生素D缺乏造成

20、骨骼變形,維生素D的唯一比較豐富的來源是魚的肝和內(nèi)臟.人體中維生素D原經(jīng)紫外線作用后轉(zhuǎn)化為維生素D3,維生素E（生育酚） 有抗氧化作用，有抗衰老效果, 植物油中含量豐富。,維生素B1 ；谷物的果皮中含量高；嚴(yán)重缺乏會得腳氣病,維生素B2?缺乏時發(fā)生皮炎、爛嘴角,維生素B6 缺乏時會導(dǎo)致頭痛、 失眠,維生素C--抗壞血酸 ?嚴(yán)重缺乏引起壞血病?可預(yù)防感冒和癌癥 ?人體從蔬菜和水果獲得,維生素P缺乏是發(fā)生糙皮病的主

21、要因素之一,轉(zhuǎn)基因食品 是利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)，將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他物種中去，改造生物的遺傳物質(zhì)，使其在形狀、營養(yǎng)品質(zhì)、消費品質(zhì)等方面向人們所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變。以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或為原料加工生產(chǎn)的食品就是“轉(zhuǎn)基因食品”。,轉(zhuǎn)基因食品——利,轉(zhuǎn)基因食品有較多的優(yōu)點：可增加作物單位面積產(chǎn)量；可以降低生產(chǎn)成本；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可增強作物抗蟲害、抗病毒等的能力；提高農(nóng)產(chǎn)品的耐貯性，延長保期，滿足人民生活水平日益提高的需求；可使農(nóng)作物開發(fā)的

22、時間大為縮短；可以擺脫季節(jié)、氣候的影響，四季低成本供應(yīng)；打破物種界限，不斷培植新物種，,轉(zhuǎn)基因食品——弊,使人體產(chǎn)生抗藥性 人們吃了改變基因的食物后，食物會在人體內(nèi)將抗藥性 基因傳給致病的細(xì)菌，使人產(chǎn)生抗藥性。產(chǎn)生有害毒素 對于基因的提煉與添加，可能在達到某些想達到的理想 效果的同時，也增加和積聚了食物中原有的微量毒素， 它們會引起人類急、慢性中毒或產(chǎn)生

23、致癌、致畸、致突 變的作用。產(chǎn)生過敏或變態(tài)反應(yīng) 基因技術(shù)會在食品中產(chǎn)生不能預(yù)見和未知的變態(tài)反應(yīng)源。 使一些人對某些本來沒有過敏反應(yīng)的食物因加入基因化 成分而產(chǎn)生過敏反應(yīng)或變態(tài)反應(yīng)。,轉(zhuǎn)基因食品——辨,看色彩 與傳統(tǒng)食品色彩不同的絕對是轉(zhuǎn)基因的，例如彩色棉花，用它制做的衣服、被褥長期使用，對人體不利。還有彩椒、紫薯等。,看個頭大小 個頭大小有別于傳統(tǒng)的，都可能