第一章 宏亮营养素(5)

该思维导图系统地总结了宏亮营养素（蛋白质、脂类、糖）及能量的基本概念、分类、理化性质、食物来源和相关代谢知识，有助于理解和记忆营养学中关于营养素和能量的核心内容。

第一章 宏亮营养素及能量

• 蛋白质
  • 基本单位：氨基酸
    • 定义：具有氨基和羧基的一类含有复合官能团的化合物
    • 分类
      • 必需氨基酸：体内不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须由食物供给的氨基酸称为必需氨基酸（异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸）组氨酸为婴儿的EAA（必须氨基酸）
    • 氨基酸模式：是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式接近的食物，其必需氨基酸在体内的利用率就高，反之则低（鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式最为接近，在比较食物蛋白质营养价值时常作为参考蛋白质）
    • 限制氨基酸：含量相对较低的氨基酸称为限制氨基酸（食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对较低，导致其他必需氨基酸在体内不能被充分利用而使蛋白质营养价值降低）
  • 定义：由氨基酸以肽键连接在一起，并形成一定空间结构的高分子有机化合物
  • 蛋白质分子结构
    • 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构
    • 多肽链的局部有规则重复的主链空间构象为蛋白质二级结构
      • α螺旋
      • β折叠
    • 整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置构成三级结构（亚基）
    • 各个亚基（三级结构）的空间排布，称为四级结构
  • 分类
    • 完全蛋白（优质蛋白）：必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当
    • 半完全蛋白质：必需氨基酸种类齐全，但有的数量不足，比例不适当
    • 不完全蛋白质: 必需氨基酸种类不全，既不能维持生命，也不能促进生长发育
  • 理化性质
    • 两性解离：酸性及碱性
    • 胶体性质：大多为亲水基团，可吸引水分子，使颗粒表面形成一层水化膜
    • 变性：天然蛋白质特定的空间结构可被破坏，导致理化性质改变和生物学活性丧失，称为蛋白质变性
    • 呈色反应：
      • 蛋白质在碱性溶液中与硫酸铜作用呈现紫红色，称双缩脲反应
      • 与水化茚三酮作用产生蓝色反应
  • 吸收代谢
    • 蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸
    • 蛋白质在小肠被水解成寡肽和氨基酸（主要场所）
    • 未消化吸收的蛋白质在结肠下段发生腐败产生氨
      • 血氨来源
        • 氨基酸脱氨作用，胺类分解
        • 肠道细菌产生氨
        • 肾小管上皮细胞分泌的氨
      • 肝性脑病
  • 氮平衡：氮的摄入量与排出量之间的关系
    • 蛋白质16%含氮量，转换系数为6.25
  • 营养价值评价
    • 食物氮含量与蛋白质的转换系数为6.25
  • 食物来源
    • 植物性蛋白：大豆
    • 动物性蛋白：鸡蛋，牛奶，鱼，瘦肉
    • 优质（完全）蛋白
• 脂类
  • 分类
    • 脂肪
      • 分类
        • 甘油一酯
        • 甘油二酯
        • 甘油三酯（为主）
      • 生理功能
        • 构成人体成分，提供和储存能量
        • 促进脂溶性维生素的吸收
        • 维持体温、保护脏器
        • 提供必需脂肪酸
      • 基本单位：脂肪酸
        • 定义：含有甲基端尾端（CH3）和羧酸头端（COOH)的碳氢链
        • 命名：△编号系统从羧基碳原子算起；n或ω编号系统则从离羧基最 远的碳原子算起。
        • 分类：
          • 碳原子数
            • ＜6个碳原子数 短链脂肪酸
            • 8~12碳原子数 中链脂肪酸
            • ＞14碳原子数 长链脂肪酸
          • 化学键
            • 单键
              • 饱和脂肪酸
            • 双键
              • 一个（单不饱和脂肪酸）
              • 2个（多不饱和脂肪酸）
                • • 碳原子数=ω数+Δ最大位数，如ω3 +Δ19=22
          • 必须脂肪酸：人体不能自身合成的，亚油酸和α-亚麻酸
          • 反式脂肪酸：按侧链中氢原子的空间结构分
            • 同侧：顺式脂肪酸
            • 对侧：反式脂肪酸（对人体有害）会使 低密度脂蛋白胆固醇增多，高密度脂蛋白胆固醇减少 增加糖尿病，高血压，冠心病等慢性病
    • 类脂：类似脂肪或油的有机化合物的总称
      • 磷脂
        • 甘油磷脂
        • 鞘磷脂
      • 固醇类：羟基的环戊烷多氢菲衍生物
        • 动物体内的胆固醇
        • 植物体内的植物固醇
  • 理化性质
    • 不溶于水但可以被乙醚、氯仿、苯等
  • 消化吸收
    • 消化酶：酶主要来自胰液
    • 部位：小肠上段
  • 食物来源：主要来源于动物的脂肪组织和肉类，以及坚果和深海鱼类
• 糖（碳水化合物）
  • 定义：多羟基醛类或酮类的一大类有机化合物
  • 聚合度（糖分子数量）分类
    • 单糖：不能再水解是糖基本组成单位（一个糖分子）
      • 葡萄糖（右旋糖D），糖代谢指血液中的葡萄糖
      • 半乳糖（右旋糖D)
      • 果糖（左旋糖D）天然碳水化合物中甜味最高的糖。
    • 双糖：是由两个相同或不相同的单糖生成的糖苷（两个单糖分子）
      • 蔗糖：俗称白糖、砂糖或红糖。它是由一分子D-葡萄糖与一分子D-果糖缩合脱水而成。甘蔗、甜菜及槭树汁中含量尤为丰富。
      • 乳糖：由一分子D-葡萄糖与一分子D-半乳糖以β-1，4- 糖苷键相连而成。乳糖只存在于各种哺乳动物的乳汁中
      • 麦芽糖：由二分子葡萄糖借α-1，4-糖苷键相连而成， 大量存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中
    • 寡糖：又称低聚糖，由3～9个单糖分子通过糖苷键构成的聚合物
      • 异麦芽低聚寡糖：促使人体内的双歧杆菌显著增殖，具有水溶性膳食纤维的功能和防龋齿等作用
      • 低聚果糖：是双歧杆菌的增殖因子
    • 多糖：是由≥10个单糖分子脱水缩合并借糖苷键彼此连接而成的高分子聚合物。一般不溶于水，无甜味，不形成结晶，无还原性
      • 淀粉多糖
        • 直链淀粉
        • 支链淀粉
      • 非淀粉多糖
        • 纤维素、半纤维素、果胶等
    • 糖醇：醛基或酮基等核心基团被羟基取代，仍保留糖的特点，不是糖的糖
      • 山梨醇和甘露醇：两者互为同分异构体，脱水作用
      • 木糖醇：其甜度与蔗糖相等。其代谢不受胰岛素调节，因而 常作为甜味剂用于糖尿病患者的专用食品及许多药品中。
  • 生理功能
    • 提供和储存能量：碳水化合物是人类获取能量的最经济和最主要的来源
    • 节约蛋白质作用：摄入足够量的碳水化合物时则能预防体内或膳食蛋白质消耗，不需要动用蛋白质来供能
    • 抗生酮作用：膳食中充足的碳水化合物可以防止脂肪动员生成酮
    • 增强肠道功能：非淀粉多糖类如纤维素和果胶等虽不能在小肠消化吸收，但刺激肠道蠕动，有助于正常消化和增加排便量。
  • 食物来源
    • 碳水化合物主要来自粮谷类和薯类
• 能量
  • 碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。这些在体内代谢过程中能够产生能量的营养素称为“产能营养素”或能源物质
  • 1g碳水化合物：（4.0kcal） 1g脂肪：（9.0kcal） 1g蛋白质：（4.0kcal）
  • 基础代谢：是指人体在基础状态下的能量代谢。即在清晨而又极端安静状态下，不受精神紧张、肌肉活动、食物（空腹）和环境温度等因素影响时的能量代谢
    • 基础代谢率（basal metabolic rate，BMR） 单位时间内公斤体重（或体表面积）的基础代谢称为以kJ/（kg·h）或kJ/（m 2·h）为单位表示。
      • 瘦高的人基础代谢高于矮胖的人
      • 女性BMR低于男性
      • 中老年基础代谢率下降
      • 甲状腺功能亢进可使BMR明显升高
      • 一切应激状态，如发热、创伤、心理应激等均可使BMR升高
  • 身体活动是影响人体能量消耗的主要因素
    • 肌肉越发达者，活动能量消耗越多
    • 体重越重者，能量消耗越多
    • 劳动强度越大、持续时间越长，能量消耗越多
      • 轻体力活动PAL 1.50
      • 中体力活动PAL 1.75
      • 重体力活动PAL2.0
  • 食物热效应：人体摄食过程中引起的额外能量消耗，是人体在摄食后对营养素的一系列消化、吸收、合成、代谢转化过程中所引起的能量额外消耗现象
  • 影响能量消耗的三大因素
  • 能量平衡：摄入能与消耗能关系
    • 评价成年人能量营养状况，常用的指标是体质指数