何谓营养？请谈一下营养素的成分和作用？
作者&投稿：边帜 （若有异议请与网页底部的电邮联系）
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分类: 医疗健康
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解析:
营养（nutrition） 具有生物从外界摄取养料以维持其生命的作用。营养学即是研究食物对生物的作用的科学。营养学家对营养所作的解释是：食物中的营养素和其他物质间的相互作用与平衡对健康和疾病的关系，以及机体摄食、消化、吸收、转运、利用和排泄物质的过程。营养学在其发展的过程中，不仅包括食物进入机体内的变化，如参与生化反应和结合到组织细胞中；还包括指导人们如何选择食物以保障机体的正常生长、发育与繁殖。所以营养学除了有其生物学意义外，还有其社会经济意义。
生物从低级到高级，从单细胞生物到高等动植物，从水中生活到陆地生活，所处的环境不同，生态各异。因之，所需要的养料和摄取养料的方式也不相同。生物所需的养料，其元素组成，大量的有氢、氧、氮和碳。这些是组成生物体的蛋白质和储存能量的主要元素。此外，还有少量的硫、磷、钙、镁、钾、钠、氯和多种微量元素。有些微量元素在生物体内仅有痕量。
含有叶绿素和紫色素的植物和微生物能够经过根、叶或细胞膜直接从外界吸取这些无机化合物，并利用日光的能量来合成自身生长、发育等生命活动所需的有机物质，如蛋白质、脂质和碳水化合物（糖类）等。具有这样营养方式的生物称为自养型或无机营养型生物。另一些生物（如动物）不能直接利用外界的无机物合成自身生命所需的有机物，必须从自养型生物或其它同类生物获取养料。通过代谢过程将摄取的物质转变成自身所需的蛋白质、脂质、碳水化合物等有机物。具有这样营养方式的生物则称为异养型生物。
营养素是维持正常生命活动所必需摄入生物体的食物成分。现代营养学对于营养素的研究，主要是针对人类和禽畜的营养素需要。营养素分蛋白质、脂质、碳水化合物、维生素和矿物质5大类。
蛋白质 机体组织细胞成分主要为蛋白质，体液也含蛋白质。蛋白质的营养作用在于它的各种氨基酸。组成食物蛋白质的氨基酸有20余种，其中有数种不能在人体与动物体内合成，而必须获自食物，这些氨基酸被称为“必需氨基酸”，即蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。此外，幼儿生长尚需组氨酸，禽类如鸡还需精氨酸和甘氨酸。除这些必需氨基酸以外的其他氨基酸，因为都能在机体内合成，故被称为“非必需氨基酸”。
各种蛋白质的氨基酸种类与含量是不相同的。有的蛋白质缺少某种必需氨基酸，如明胶蛋白不含色氨酸，玉米胶蛋白不含赖氨酸。因此，评价一种食物蛋白质的营养价值，主要应视其所含的各种必需氨基酸量是否能满足机体的需要。不足时，机体就不能有效地合成体蛋白质，其他种氨基酸只能经脱氨代谢，生成糖（糖原异生）和作为燃料供给热能。由此可知，食物蛋白质的氨基酸模式是决定其质的优或劣的关键。现在国际上以全鸡蛋的必需氨基酸模式，或人乳中必需氨基酸模式，或根据人体所必需的氨基酸量提出的假设模式，作为评价食物蛋白质营养价值的标准。这就是所谓蛋白质营养价值的化学分评价法。另外，还有生物评价法，是根据食物蛋白质在机体内的利用率作出营养评价。常用的有“蛋白质生理价值”（简写为BV，为体内存留氮量与吸收氮量的百分比）、“净蛋白质利用率”（简写为NPu，为体内存留氮量与摄入氮量的百分比，即 BV×蛋白质的消化率）、或“蛋白质效能比值”（简写为PER，为摄入每克蛋白质的体重增加量）。
脂质 包括中性脂肪和类脂。前者主要是供给能量，后者多具有重要的生理功能。脂质的基本组成为脂肪酸，有必需脂肪酸和非必需脂肪酸之分。必需脂肪酸主要有3种，即亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。这3种必需脂肪酸的生物活性不相同，以花生四烯酸的为最大，亚油酸的为其次，亚麻酸的为最?S裳锹樗嵫苌?0碳与 22碳的长链脂肪酸，在脑与视网膜的发育与功能中有着特殊的作用。动物缺乏必需脂肪酸时，生长迟缓，出现皮肤症状（脱毛、湿疹性皮炎、鳞皮等）。有人报道幼儿缺乏必需脂肪酸时也有同样症状。但成年动物和人很难产生缺乏症状，这是因为体内有较大量亚油酸储存之故。必需脂肪酸缺乏，可引起细胞膜磷脂的脂肪酸组成的改变，因而影响膜的功能；并可减低前列腺素的合成。前列腺素的前体为18碳和20碳的多不饱和脂肪酸。有人建议以测定血中三烯酸和四烯酸的比值，作为必需脂肪酸是否缺乏的指标。这是由于脂肪酸代谢过程中有酶系统的竞争作用。当亚油酸缺乏时，由亚油酸延长碳链并经脱饱和作用而生成花生四烯酸的量减少，另一族脂肪酸——油酸的代谢加强，大量生成二十碳三烯酸，因此血中三烯酸与四烯酸的比值乃有增高。人的必需脂肪酸需要量按其热量计约为每日热能需要量的1～2％。
碳水化合物（糖类）供给生物热能的一种主要营养素。食物中的碳水化合物是多糖（淀粉）和纤维素。多糖的降解产物单糖，可为绝大多数生物所利用，而纤维素则仅在具有纤维素酶的生物体内才能被降解和利用。在膳食热量摄入不足时，机体的脂肪组织和蛋白质将被分解以补充热量的不足。表现为生长停滞，体重下降。严重时可致死亡。人类的饮食习惯不同，膳食碳水化合物供给的热量一般占总热能消耗的45～80％。在经济不发达地区可高达 90％以上，这是因为碳水化合物是最廉价的热能来源。若膳食碳水化合物的热量过低，脂肪热量过高将会发生酮症。减肥的人常过多的限制碳水化合物，以限制热量的摄入，并增强劳动以消耗体脂，在这种情况下也会出现酮症。因此，来源于碳水化合物的热能不宜少于总热能的45％。
纤维不能为人和多数动物所消化利用。膳食纤维包括纤维素、半纤维素、果胶、藻多糖和木质素。早年在测定纤维时，用酸、碱消化植物组织，其残渣为粗纤维，其余的纤维组分大部分在测定过程中遭受损失。现在的新方法可分别测定纤维的各种组分。膳食纤维经胃肠道中细菌的纤维素酶发酵，可有大部分被酶解为短链脂肪酸。草食动物即以此为能量来源。
流行病学及实验室工作证明，膳食纤维可降低肿瘤的发生，如结肠癌。其原因在于它们的亲水性和形成凝胶的能力，增大粪便体积，利于排出，从而加速致肿瘤活性的固醇代谢物的排泄，减少了与结肠接触的时间。膳食纤维也有利于对其他疾病，如冠心?⒏哐ⅰ⑻悄虿〉鹊姆乐危讼钛芯可性诩绦小?
蛋白质、脂质和碳水化合物都属于产生热能的营养素。在进行一切生物反应时必须要有足够的热能。膳食蛋白质、脂质和碳水化合物所供给的热能，在扣除未被消化吸收部分后的热能值，称为生理热能值。每克蛋白质、脂肪和碳水化合物的生理热能值分别为4.0、9.0和4.0千卡。这就是通常用以计算膳食热量的数据。
热量的摄入与消耗，在正常情况下，应处于平衡状态，即摄入量与消耗量相等，是为能量平衡。生物在生长阶段，机体的物质在增加，尤其是蛋白质和脂质，因而有能量的储存。但摄入量超过需要时，即以脂质的形式存于体内。与此相反，在摄入量低于需要时，将消耗自身的物质导致消瘦。
矿物质 19世纪中叶就发现仅用蛋白质、脂肪和碳水化合物饲喂动物不能维持其生命，因而认为食物燃烧后的灰分必具有生理作用。但补充饲以灰分后动物仍死亡。直到20世纪初发现了维生素，并逐渐阐明了矿物质的重要作用，才对营养素有了较全面的了解。人体内有数十种矿物元素，广泛分布于全身。目前尚未能证明这些元素全部都具有生理功能。其中少部分元素具有生理功能的，被称为必需元素。按其在体内的含量又分为大量营养元素和微量营养元素。前者有钙、磷、镁、钾、钠、氯、硫。后者有铁、铜、锌、锰、钼、铬、钴、镍、钒、锡、碘、硒、硅、氟等。
钙、磷、镁是骨骼和齿的主要成分。镁又是植物叶绿素的重要成分。钙、磷、镁的生理功能为：钙与镁在肌纤维收缩、神经传导、激活生化反应中，以及钙在凝血作用中都起着极重要的作用。磷与能量代谢有关。三磷酸腺苷（ATP）是储存和释放能量的重要化合物。镁为产生三磷酸腺苷的激活物质。镁、钾、钠、氯都是维持体液酸碱平衡和适宜渗透压的重要电解质。硫为含硫必需氨基酸——蛋氨酸和胱氨酸，和几种维生素，如硫胺素、泛酸和生物素的组分。硫与氢组成的巯基在生物反应中有重要作用。
在微量营养元素中，铁是血红蛋白的重要成分，为携带氧的载体。铜与铁在血红蛋白合成中有协同作用。碘是甲状腺素的主要成分。铬是糖耐量因子的成分。钴是维生素B12的成分。已知锌是40余种酶的辅基，缺乏时将导致生长停滞和性发育不成熟。锰、钼、硒也都是酶的成分。氟由于具有防龋齿作用，因此，也是必需元素。其余的元素如镍、钒、锡、硅在动物实验中发现有缺乏表现，但其机制尚未阐明。必需元素摄入过量时，对机体也可产生不利影响。
维生素 为机体所必需的微量有机化合物。每种维生素都有各自的生理功能。缺乏时引起特殊的疾病，严重缺乏可致死亡。它分为脂溶性和水溶性两类。现在已知的脂溶性维生素有A、D、E、Ko水溶性维生素有抗坏血酸、硫胺素、核黄素、菸酸、维生素B6、叶酸、钴胺素、生物素、泛酸、胆碱、肌醇等。
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营养（nutrition） 具有生物从外界摄取养料以维持其生命的作用。营养学即是研究食物对生物的作用的科学。营养学家对营养所作的解释是：食物中的营养素和其他物质间的相互作用与平衡对健康和疾病的关系，以及机体摄食、消化、吸收、转运、利用和排泄物质的过程。营养学在其发展的过程中，不仅包括食物进入机体内的变化，如参与生化反应和结合到组织细胞中；还包括指导人们如何选择食物以保障机体的正常生长、发育与繁殖。所以营养学除了有其生物学意义外，还有其社会经济意义。
生物从低级到高级，从单细胞生物到高等动植物，从水中生活到陆地生活，所处的环境不同，生态各异。因之，所需要的养料和摄取养料的方式也不相同。生物所需的养料，其元素组成，大量的有氢、氧、氮和碳。这些是组成生物体的蛋白质和储存能量的主要元素。此外，还有少量的硫、磷、钙、镁、钾、钠、氯和多种微量元素。有些微量元素在生物体内仅有痕量。
含有叶绿素和紫色素的植物和微生物能够经过根、叶或细胞膜直接从外界吸取这些无机化合物，并利用日光的能量来合成自身生长、发育等生命活动所需的有机物质，如蛋白质、脂质和碳水化合物（糖类）等。具有这样营养方式的生物称为自养型或无机营养型生物。另一些生物（如动物）不能直接利用外界的无机物合成自身生命所需的有机物，必须从自养型生物或其它同类生物获取养料。通过代谢过程将摄取的物质转变成自身所需的蛋白质、脂质、碳水化合物等有机物。具有这样营养方式的生物则称为异养型生物。
营养素是维持正常生命活动所必需摄入生物体的食物成分。现代营养学对于营养素的研究，主要是针对人类和禽畜的营养素需要。营养素分蛋白质、脂质、碳水化合物、维生素和矿物质5大类。
蛋白质 机体组织细胞成分主要为蛋白质，体液也含蛋白质。蛋白质的营养作用在于它的各种氨基酸。组成食物蛋白质的氨基酸有20余种，其中有数种不能在人体与动物体内合成，而必须获自食物，这些氨基酸被称为“必需氨基酸”，即蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。此外，幼儿生长尚需组氨酸，禽类如鸡还需精氨酸和甘氨酸。除这些必需氨基酸以外的其他氨基酸，因为都能在机体内合成，故被称为“非必需氨基酸”。
各种蛋白质的氨基酸种类与含量是不相同的。有的蛋白质缺少某种必需氨基酸，如明胶蛋白不含色氨酸，玉米胶蛋白不含赖氨酸。因此，评价一种食物蛋白质的营养价值，主要应视其所含的各种必需氨基酸量是否能满足机体的需要。不足时，机体就不能有效地合成体蛋白质，其他种氨基酸只能经脱氨代谢，生成糖（糖原异生）和作为燃料供给热能。由此可知，食物蛋白质的氨基酸模式是决定其质的优或劣的关键。现在国际上以全鸡蛋的必需氨基酸模式，或人乳中必需氨基酸模式，或根据人体所必需的氨基酸量提出的假设模式，作为评价食物蛋白质营养价值的标准。这就是所谓蛋白质营养价值的化学分评价法。另外，还有生物评价法，是根据食物蛋白质在机体内的利用率作出营养评价。常用的有“蛋白质生理价值”（简写为BV，为体内存留氮量与吸收氮量的百分比）、“净蛋白质利用率”（简写为NPu，为体内存留氮量与摄入氮量的百分比，即 BV×蛋白质的消化率）、或“蛋白质效能比值”（简写为PER，为摄入每克蛋白质的体重增加量）。
脂质 包括中性脂肪和类脂。前者主要是供给能量，后者多具有重要的生理功能。脂质的基本组成为脂肪酸，有必需脂肪酸和非必需脂肪酸之分。必需脂肪酸主要有3种，即亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。这3种必需脂肪酸的生物活性不相同，以花生四烯酸的为最大，亚油酸的为其次，亚麻酸的为最?S裳锹樗嵫苌?0碳与 22碳的长链脂肪酸，在脑与视网膜的发育与功能中有着特殊的作用。动物缺乏必需脂肪酸时，生长迟缓，出现皮肤症状（脱毛、湿疹性皮炎、鳞皮等）。有人报道幼儿缺乏必需脂肪酸时也有同样症状。但成年动物和人很难产生缺乏症状，这是因为体内有较大量亚油酸储存之故。必需脂肪酸缺乏，可引起细胞膜磷脂的脂肪酸组成的改变，因而影响膜的功能；并可减低前列腺素的合成。前列腺素的前体为18碳和20碳的多不饱和脂肪酸。有人建议以测定血中三烯酸和四烯酸的比值，作为必需脂肪酸是否缺乏的指标。这是由于脂肪酸代谢过程中有酶系统的竞争作用。当亚油酸缺乏时，由亚油酸延长碳链并经脱饱和作用而生成花生四烯酸的量减少，另一族脂肪酸——油酸的代谢加强，大量生成二十碳三烯酸，因此血中三烯酸与四烯酸的比值乃有增高。人的必需脂肪酸需要量按其热量计约为每日热能需要量的1～2％。
碳水化合物（糖类）供给生物热能的一种主要营养素。食物中的碳水化合物是多糖（淀粉）和纤维素。多糖的降解产物单糖，可为绝大多数生物所利用，而纤维素则仅在具有纤维素酶的生物体内才能被降解和利用。在膳食热量摄入不足时，机体的脂肪组织和蛋白质将被分解以补充热量的不足。表现为生长停滞，体重下降。严重时可致死亡。人类的饮食习惯不同，膳食碳水化合物供给的热量一般占总热能消耗的45～80％。在经济不发达地区可高达 90％以上，这是因为碳水化合物是最廉价的热能来源。若膳食碳水化合物的热量过低，脂肪热量过高将会发生酮症。减肥的人常过多的限制碳水化合物，以限制热量的摄入，并增强劳动以消耗体脂，在这种情况下也会出现酮症。因此，来源于碳水化合物的热能不宜少于总热能的45％。
纤维不能为人和多数动物所消化利用。膳食纤维包括纤维素、半纤维素、果胶、藻多糖和木质素。早年在测定纤维时，用酸、碱消化植物组织，其残渣为粗纤维，其余的纤维组分大部分在测定过程中遭受损失。现在的新方法可分别测定纤维的各种组分。膳食纤维经胃肠道中细菌的纤维素酶发酵，可有大部分被酶解为短链脂肪酸。草食动物即以此为能量来源。
流行病学及实验室工作证明，膳食纤维可降低肿瘤的发生，如结肠癌。其原因在于它们的亲水性和形成凝胶的能力，增大粪便体积，利于排出，从而加速致肿瘤活性的固醇代谢物的排泄，减少了与结肠接触的时间。膳食纤维也有利于对其他疾病，如冠心?⒏哐ⅰ⑻悄虿〉鹊姆乐危讼钛芯可性诩绦小?
蛋白质、脂质和碳水化合物都属于产生热能的营养素。在进行一切生物反应时必须要有足够的热能。膳食蛋白质、脂质和碳水化合物所供给的热能，在扣除未被消化吸收部分后的热能值，称为生理热能值。每克蛋白质、脂肪和碳水化合物的生理热能值分别为4.0、9.0和4.0千卡。这就是通常用以计算膳食热量的数据。
热量的摄入与消耗，在正常情况下，应处于平衡状态，即摄入量与消耗量相等，是为能量平衡。生物在生长阶段，机体的物质在增加，尤其是蛋白质和脂质，因而有能量的储存。但摄入量超过需要时，即以脂质的形式存于体内。与此相反，在摄入量低于需要时，将消耗自身的物质导致消瘦。
矿物质 19世纪中叶就发现仅用蛋白质、脂肪和碳水化合物饲喂动物不能维持其生命，因而认为食物燃烧后的灰分必具有生理作用。但补充饲以灰分后动物仍死亡。直到20世纪初发现了维生素，并逐渐阐明了矿物质的重要作用，才对营养素有了较全面的了解。人体内有数十种矿物元素，广泛分布于全身。目前尚未能证明这些元素全部都具有生理功能。其中少部分元素具有生理功能的，被称为必需元素。按其在体内的含量又分为大量营养元素和微量营养元素。前者有钙、磷、镁、钾、钠、氯、硫。后者有铁、铜、锌、锰、钼、铬、钴、镍、钒、锡、碘、硒、硅、氟等。
钙、磷、镁是骨骼和齿的主要成分。镁又是植物叶绿素的重要成分。钙、磷、镁的生理功能为：钙与镁在肌纤维收缩、神经传导、激活生化反应中，以及钙在凝血作用中都起着极重要的作用。磷与能量代谢有关。三磷酸腺苷（ATP）是储存和释放能量的重要化合物。镁为产生三磷酸腺苷的激活物质。镁、钾、钠、氯都是维持体液酸碱平衡和适宜渗透压的重要电解质。硫为含硫必需氨基酸——蛋氨酸和胱氨酸，和几种维生素，如硫胺素、泛酸和生物素的组分。硫与氢组成的巯基在生物反应中有重要作用。
在微量营养元素中，铁是血红蛋白的重要成分，为携带氧的载体。铜与铁在血红蛋白合成中有协同作用。碘是甲状腺素的主要成分。铬是糖耐量因子的成分。钴是维生素B12的成分。已知锌是40余种酶的辅基，缺乏时将导致生长停滞和性发育不成熟。锰、钼、硒也都是酶的成分。氟由于具有防龋齿作用，因此，也是必需元素。其余的元素如镍、钒、锡、硅在动物实验中发现有缺乏表现，但其机制尚未阐明。必需元素摄入过量时，对机体也可产生不利影响。
维生素 为机体所必需的微量有机化合物。每种维生素都有各自的生理功能。缺乏时引起特殊的疾病，严重缺乏可致死亡。它分为脂溶性和水溶性两类。现在已知的脂溶性维生素有A、D、E、Ko水溶性维生素有抗坏血酸、硫胺素、核黄素、菸酸、维生素B6、叶酸、钴胺素、生物素、泛酸、胆碱、肌醇等。
