人类体内的化学元素/变化中的科学

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人体的结构 人体由无机物和有机物组成。无机物主要为钠、 钾、磷和水等；有机物主要为糖类、脂类、蛋白质与 核酸等。 人体结构的基本单位是细胞。细胞之间存在着非 细胞结构的物质，称为细胞间质。 细胞可分为三部分：细胞膜、细胞质和细胞核。 细胞膜主要由蛋白质、 脂类和糖类构成，有保护细胞，维持细胞内部的稳定 性，控制细胞内外的物 质交换的作用。细胞质是细胞新陈代谢的中心，主要 由水、蛋白质、核糖核 酸、酶、电解质等组成。细胞质中还悬浮有各种细胞 器。主要的细胞器有线 粒体、内质网、溶酶体、中心体等。细胞核由核膜围 成，其内有核仁和染色 质。染色质含有核酸和蛋白质。核酸是控制生物遗传 的物质。 神经组织由神经元和神经胶质细胞构成，具有高 度的感应性和传导性。 神经元由细胞体、树突和轴突构成。树突较短，像树 枝一样分支，其功能是 将冲动传向细胞体；轴突较长，其末端为神经末梢， 其功能是将)中动由胞体 向外传出。 肌组织由肌细胞构成。肌细胞有收缩的功能。肌 组织按形态和功能可分为骨骼肌、平滑肌和心肌三类 。 结缔组织由细胞、细胞间质和纤维构成。其特点 是细胞分布松散，细胞间 质较多。结缔组织主要包括：疏松结缔组织、致密结 缔组织、脂肪组织、软骨、 骨、血液和淋巴等等。它们分别具有支持、连接、营 养、防卫、修复等功能。 糖化学在人体中的活动 糖是人体所必需的一种营养素，经人体吸收之后 马上转化为碳水化合物， 以供人体能量。主要分为单糖、双糖和多糖。 单糖——葡萄糖，分子式为C6单分子链，人体可 以直接吸收再转化为人 体之所需。双糖——食用糖，如白糖、红糖及食物中 转化的糖，分子式为 C12人体不能直接吸收，须经胰蛋白酶转化为单糖再 被人体吸收利用。多 糖——由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的线性或 分支的聚合物。 糖类因其含有碳、氢、氧三种元素，而氢、氧的 比例又和水相同，故名 碳水化合物。单糖是最常见、最简单的碳水化合物， 有葡萄糖、果糖、半乳 糖和甘露糖，易溶于水，不经过消化液的作用可以直 接被肌体吸收利用，人 体中的血糖就是单糖中的葡萄糖。双糖常见的有蔗糖 、麦芽糖和乳糖，由两 分子单糖组合而成，易溶于水，须经分解为单糖后， 才能被肌体吸收利用。 多糖主要有淀粉、纤维素和糖原，其中淀粉是膳食中 的主要成分，由于多糖 是由成百上千个葡萄糖分子组合而成，不易溶于水， 因此须经过消化酶的作 用，才能分解成单糖而被肌体吸收。 碳水化合物在人体内主要以糖原的形式储存，量 较少，仅占人体体重的2%左右。 在人体中，碳水化合物的主要生理作用表现在5 个方面： 1.提供热能。 人体中所需要的热能60%～70%来自于碳 水化合物，特别是人体的大脑，不能利用其他 物质供能，血液中的葡萄糖是其唯一的热能来 源，当血糖过低时，可出现休克、昏迷甚至 死亡。 2.构成肌体和参与细胞多种代谢活动。 在所有的神经组织和细胞核中，都含有糖类物质 ，糖蛋白是细胞膜的组 成成分之一，核糖和脱氧核糖参与遗传物质的构成。 糖类物质还是抗体、某 些酶和激素的组成成分，参加肌体代谢，维持正常的 生命活动。 3.保肝解毒。 当肝脏贮备了足够的糖原时，可以免受一些有害 物质的损害。对某些化 学毒物如四氯化碳、酒精、砷等有较强的解毒能力。 此外，对各种细菌感染 引起的毒血症，碳水化合物也有较强的解毒作用。 4.帮助脂肪代谢。 脂肪氧化时必须依靠碳水化合物供给热能，才能 氧化完全。糖不足时，脂肪氧化不完全，就会产生酮 体，甚至引起酸中毒。 5.节约蛋白质。 在某些情况下，当膳食中热能供给不足时，肌体 首先要消耗食物和体内的蛋白质来产生热能，使蛋白 质不能发挥其更重要的功能，影响肌体健康。 植物性食物是碳水化合物的主要来源，而谷类又 是人类植物饮食中可利 用的碳水化合物的主要来源，中国人以水稻(大米)和 小麦(面粉)为主要 粮食食物，其他一些粗粮如玉米、小米、高粱米人们 也常食用，这些食物都 是碳水化合物的主要来源。薯类食品也属于碳水化合 物，为人肌体提供热量。 其中粮食中含碳水化合物大约60%～78%，薯类食品含 碳水化合物为24%左 右。水果由于含水量较大，其碳水化合物的含量比较 少。在新鲜水果中蔗糖 含量为6%～25%，干果具有更高的含糖量，含糖量为 50%～90%。蔬菜也 可供给少量碳水化合物。用作食物的蔬菜是叶、茎、 种子、花、果实、块根 和块茎。块根、块茎含淀粉较多，含糖量较高，其他 含糖量较低，大约为 3%～5%。大多数动物性食物含糖量很少。 饮食中的单糖、双糖主要来自蔗糖、糖果、甜食 、糕点、甜味水果、含 糖饮料和蜂蜜等。一般认为纯糖的摄入不宜过多，成 人以每日25克为宜。P6-8