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化学与人类健康

生活中的化学与人体健康本文介绍了人体也是由化学元素组成的这个普通道理,论述了人体内的化学反应与生命活动、化学物质与人体营养及营养成分与人体健康长寿的密切关系。

讲述了食物主要是由和组成的,并且论述了食物和人体组成及生命健康的关系,列举了一些危害身体的元素并且提出了绿色食品这一食品的发展趋势,说明了化学与我们的生命健康息息相关。

关键词:化学生活人体健康养生在我们的生活中,与我们最息息相关,最无法忽略,最不可或缺的怕就是吃了。

关乎生命的头等大事,可是我们对于吃的了解又有多少?我们所有的食物都是由化学元素组成的,可以说,化学与我们的食物自成一家,是密不可分的。

本文中,就从化学的角度来分析和了解一下我们日常的生活,我们的食物。

一、食品的化学组成食物中供人体正常功能所必须的成分和能量的物质称为营养物质。

含有营养成分的物料统称为食物。

经过加工的食物也称食品,故通常也泛指一切食物为食品。

根据我国的饮食习惯,食品基本上可分为两类,一类为主食(如米,面及其加工制品),其主要营养成分是碳水化合物。

另一类是副食,副食大致可分为三类;植物性食品、动物性食品、加工制造的食品。

植物性食品主要是菜,果。

其营养成分主要是碳水化合物维生素(主要是维生素C),矿物质(Ca,MgK、Na)。

动物性食品包括肉、禽、蛋、水产、乳品等,营养成分以蛋白质、脂肪为主,还有脂溶性维生素(A、O、E)。

加工制造的食品种类繁多,如食糖、茶叶、糕点、糖果、豆制品、食用植物油、经加工的肉、蛋、水产、菜果及各种调昧品等等。

除具有上述各营养成分外,还因为在食品的加工贮存和运输过程中不可避免地引入一些非天然的成分。

如食品添加剂和污染物质等。

这些成分在不同程度上也要参与或干预人体的代谢和生理机能活动。

二、食品三大营养成分与化学从食品的化学组成来看,食品中含量最多的营养成分是碳水化合物、蛋白质、油脂,这三种营养成分对营养的作用是最直接的,并都能产生热能,在营养学中称它们为三大营养成分”1.碳水化台物碳水化合物又称糖类,是由碳、氢、氧三种元素所组成的。

就化学结构的特点来说,它是多羟基醛酮或多羟基醛酮的缩合物。

糖类主要由植物性食品供给。

碳水化合物是人体所需热能的主要来源在有氧的条件下,糖被氧化生成二氧化碳和水,并产生热能,这个过程称为糖的有氧分解。

在无氧或暂时缺氧的条件下,糖通过无氧分懈,生成乳酸并放出热能但人体所需要的热能,主要依靠糖的有氧分解。

这是获得大量热能的最有效的途径。

每摩尔ATP (三磷酸腺甙)在水解时,约释放0.033kJ的热能,所以一摩尔葡萄糖彻底氧化可产生1.20kJ的热能。

碳水化合物也是体内一些重要物质的组成成份。

人体组织细胞里都含有糖。

例如,血液中有血糖,血糖主要成分是葡萄糖。

在正常人血液中其含量有一定范围,即每100ml血液中含葡萄糖8O~110mg。

人体的血糖超过110mg就是不正常的。

搪屎病患者的血糖含量都超过110rag。

若血糖过低,也会出现昏迷、休克等症状。

除此之外,肝脏中有脏糖,脑神经中有糖脂,肌肉中有肌糖,细胞核中有核糖等等。

它们都是重要生理功能物质.2.蛋白质蛋白质中含有氮、碳氢和氧,许多蛋白质含有硫,有些含有磷,另有少数蛋白质含有其它元素如锌、铁、铜。

虽然蛋白质的组成各异,但大部分包括1 6%的氮50 的碳、7%的氢、22%的氧及0.5~3 的硫。

蛋白质在动植物界中是广泛存在的,它是由氨基酸互相缩合而构成的高分子物质。

倘若说糖类构成了植物的基本骨架,那么蛋白质则是动物体的基本结构材料。

恩格斯早就根据自然科学的成就指出:生命是蛋白质的存在形式” 。

蛋白质在机体中承担着各种各样的生理作用与机械功能。

例如肌肉、毛发、蚕丝、指甲、激素血清等等都是由不同的蛋白质构成的。

它们供给机体营养,执行保护机能,负责机械运动,控制代谢过程,输送氧气,防御病菌的侵袭,传递遗传信息等等。

所以为维持机体的正常生长发育和组织更新,必须从食品中获得较丰富的蛋白质。

食品中的蛋白质如动物蛋白主要来源于肉、直、奶、蛋等。

植物蛋白主要来源于粮食和油料的种子或硬壳果类。

蛋白质在机体中的化学变化是;蛋白质在口腔被粉碎后进入胃,胃壁粘膜细胞产生胃蛋白酶原,在酸激活下变成胃蛋白酶,将蛋白质水解为肽链。

蛋白质肽链进入肠后,被胰和肠分泌的肠道各种蛋白酶分解,胰分泌无活性的胰蛋白酶原被十二指肠分泌的肠激酶激活形成胰蛋白酶,使多肽变成短肽和二肽。

胰分泌糜蛋白酶朊,被胰蛋白酶激活,分解蛋白质成多肽和二肽。

胰分泌的羧肽酶使肽链分解为更短的肽,以至氨基酸。

肠蘸中的氨肽酶使肽的氨基端水解成短肽和氨基酸。

肠渡中的二肽酶使二肽水解成氨基酸,小肠吸收氨基酸。

人体对蛋白质的需要量随着劳动强度、年龄等因素而有所不同,根据营养学的要求,成年人每天饮食中蛋白质的比例,以热量计应占总热量的10—12%,童、青少年应占12~14 。

当饮食中提供的蛋白质不足时,儿童,青少年的生长迟缓、消瘦、发育不良;成年人则经常感到疲倦无力,体重下降,抗病力减弱。

当提供的蛋白质过多时,因为蛋白质在体内代谢过程中,可生成许多含氨的最终产物,如尿素、氨等。

其中氨是有毒的,需要经肝脏处理变成尿素,再从肾脏排出。

蛋白质吃得过多,就会增加肝脏的负担,利少弊多。

所以保证饮食中蛋白质的比例,对增强人们的体质有着重要意义。

另外,从食品科学的角度看,蛋白质除了保证食品的营养价值外,对决定食品的色、香,味及质量特征方面也起着重要作用。

3.油脂油脂是指动植物组织中存在的甘油脂。

如猪脂、羊脂、花生油、豆油等。

在常温下植物油脂多数为液态,习惯上称为油I动物油脂一般为固态,习惯上称为脂。

由动植物组织提取的油脂都是多种物质的提台物。

其主要成分是由三分子高级脂肪酸和一分子甘油形成的甘油酯。

油脂是人们膳食组成中一个很重要的成分,也是三大营养成分中产生热能最高的营养成分。

油脂产生的热量为碳水化合物和蛋白质的一倍多,是人体热能贮备最适宜的能源。

食品中的油脂、脂肪(甘油三酸酯)大约占9O%。

脂肪在体内的化学变化首先是在脂肪酶的催化下进行水解,生成甘油和脂肪酸,然后再分别进行氧化分解,释放出热能。

由于甘油只占整个脂肪分子中的很小一部分,所以脂肪释故的热能主要来自脂肪酸。

但过量摄入脂肪,对人体的健康将产生不利影响。

如近年来的调查发现,某些肿瘤如乳腺癌、肠癌及动脉粥状硬化等病都可能与动物脂肪摄入量过高有关。

于是人们转向食素。

其实植物油中主要成分含不饱和脂肪酸。

有报道不饱和H 肪酸在体内易氧化成过氧化酯类,也有促进癌细胞生长的作用。

有关资料证明,素食者心血管疾病的发病率与非素食者无异,而膀胱癌乳腺癌的发病率明显高于他人。

这表明只吃植物油并非有益无害。

因此营养学家建议,食物中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸应保持一定比例,以保证机体的正常生理功能。

三、人体化学与营养我们的食物为我们提供了这些物质,那么对于我们的身体而言,是有选择的吸收还是全部接纳?如何吸收,这又是很大的问题,也是关乎身体健康和营养的我们又一个必要了解的知识。

组成人体的化学元素人体是由各种化学物质组成的。

在人体内既有有机物,又有无机物,既育生命大分子,又有金属离子,而这些物质又都是化学元素有机的组合。

生物化学实验证明,人体内目前可查明的化学元素已有60多种。

根据其在人体中的含量多寡可分为大量元素和微量元素。

大量元素的名称及占人体的重量百分比例表如下:元素名称氧碳氢氨钙磷钾钠硫镁铁元素O C H N Ca P K Na S Mg Fe比例65 18.3 16 2.2 1.4 O,8 0,27 0.2 0.2 0.04 0.04总计大约占人体重量的99,01 微量元素有:cl,Br.I,B,Si,Cu,At,Zn,Mr,,Sn,Co.Sr.cr.M。

、As,Ti.v.Se等等,这些元素在人体中含量虽然甚微,但所起的作用却非同小可。

现代人类工程学认为.凡自然界能存在的化学元素.在人体中都能找到。

这些元素不仅是成人体的基本原料,而且在人体的生长、发育、疾病、死亡的生命过程中起着十分重要的作用。

人体化学反应与生命活动生命活动是最复杂的生物化学反应现象,在长期的进化过程中,人体已经形成了一个高度自我调节的开放系统化学物质通过入俸的吸收和排泄雨处于大循环之中,影响着人体的结构和功能.并反应在人体的各种素质上化学物质进人人体后,不仅起营养作用,还起调节作用人的生病和治病,衰老和疲劳等无不与化学物质有关。

人津内盼化学物质可以使一些生命物质激活或抑制,形成连锁式的化学反应和相应的生命过爱,从而表现出各种各样的功能蛋白质是一类很典型酌生命大分子生命俸内几乎所有的化学反应都是酶蛋白催化的;肌肉的收缩运动嵌赖于蛋白质分子的相互作用而协调动作;蛋白质还具有作为氧载体和保护人体不受外界入侵的作用;神经系统的功能也依赖于蛋白质分子对外界刺激的鉴别、传递和扩大作用;激素蛋白质综合地控制着各种细胞的生长活动另外一种很典型的生命大分子就是核酸,它主要两大类。

遗传基因就是(DNA)是由c,H,O,P等元素构成。

核酸是遗传物质,它可分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)链上的若干核苷酸组成的片段。

我们人体大约就拥有1O万个基因,从一个受精卵开始逐渐发充成为一个含有100万亿个细胞的完整机体组织的信息就贮存在这些基因中。

人类的生长、发育以及健康、长寿的信息也存在这些基因中。

人体的正常功能,主要是由蛋白质和酶担任的,而蛋白质和酶的结构与功能的信息也存在这些基因中。

当然,基因的信息也决定了人类具有学习、语言、记忆和创造的智能,基因的化学本质就是DNA,它贮藏着人体的遗传信息,RNA负责信息的表达,它直接参与蛋白质的生物合成,它转录DNA所发布的遗传信息,并将之翻译给蛋白质,使生命机体的生长、发育、繁殖和遗传得以继续进行。

所以说,化学物质参与人体的生物化学反应,同时又起着调节、控制人体生命活动的作用,当然,这两个过程是相辅相成的。

化学物质与人体营养人体所有营养成分均来源于食物,而食物都是由化学物质组合成的人们为了维持生命与健康,保证正常的生长、发育和从事各项劳动,每天都必须摄取一定量的食物食物中所含的营养成分,通过人体内的一系列的代谢过程,产生热能以补充人们从事劳动和维持生命活动的消耗,同时,经过代谢产生的各种营养成分,经吸收后以供人体生长、发育和修补组织之需。

营”是谋求,“养是养身(或养生),因此“营养”之意是“谋求养身。

营养是一系列的行为过程,它包括食物的消化、吸收、利用和排泄。

.消化是人体将食物中的营养成分(主要指淀粉、蛋白质、纤维素等高分子有机物质),通过消化器官分泌的各种水解酶,将复杂的营养成分水攘为简单的营养成分的功能。

例如,淀粉水解为葡萄糖、蛋白质水解为氨基酸,甘油水懈为脂肪酸利用则是把吸收到各组织中的简单营养成分,一部分在合成酶的作用下经过生物化学反应合成人体所需要的营养成分,供人体生长、发育、修补与更新组织器官之需要。

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