为了维持正常的生命活动，保证生物体的生长和繁殖，外源性物质称为营养元素，由水、矿物质、碳水化合物(糖)、脂肪、蛋白质和维生素组成。其中，水和矿物盐是无机物，脂肪、蛋白质和维生素是有机物。除了常量元素外，有些矿物质含量很少，但那些还参与身体许多生命活动的矿物质称为微量元素。这些营养通过吃的行为进入体内。正常的进食行为是由神经、内分泌等多种生命活动控制的，其中下丘脑起着非常重要的作用。但事实上，在人类社会中，饮食行为也受到文化、家庭、个人经历、个人经济条件和市场供给的限制。食物的内容物被胃肠道吸收。大部分分子较大的营养素首先在消化道内转化为分子量较小的可溶性微量营养素，然后被肠道上皮细胞吸收。许多营养物质在吸收时需要与转运蛋白结合，而后者的活性往往受到这种物质在体内的浓度以及参与其代谢的相关激素的影响。吸收的营养物质可以送到各个器官组织利用，还有很多其他的营养物质可以储存在体内，特别是能量物质，在身体需要的时候可以释放到循环中利用。

(1)碳水化合物是能量消耗的重要组成部分。可吸收的碳水化合物约60%以植物淀粉即多糖的形式存在，其余以蔗糖、乳糖、果糖等形式存在于水果、牛奶等中。虽然纤维含有很少的热量，但它的缺乏与一些疾病有关(例如，一些肠癌)，所以最近它被推荐为必要的碳水化合物之一。

食物中碳水化合物的来源、性质和结构特征见表13-1。经胃肠道其他部位的唾液腺、胰腺、消化腺分泌的各种酶消化后，转化为单糖、d-葡萄糖、d-半乳糖、果糖等。其中前三种需要通过耗能的钠泵转换过程来吸收，所以需要消耗能量。但是，肠道对它们的吸收能力很大。以葡萄糖为例，每天的吸收量在20斤左右。果糖吸收不需要能量，在肠道内通过易化扩散吸收。上述吸收到血液中的糖类，可以通过胰岛素和胰高血糖素的作用，储存在肝脏、肌肉和脂肪组织中，或转化为脂肪，或从上述组织转化为葡萄糖加以利用。

(2)脂肪由碳和氢组成，富含能量。常见膳食中的脂肪含量见表13-2。与动物脂肪相比，植物脂肪

表13-1食物中碳水化合物的种类、来源结构特征

碳水化合物

涞源

结构特征(分子量)

右旋葡萄糖

水果；大多数植物性食物含有少量；槭糖

单糖；水浴性爱(180)

右旋果糖

水果；大多数植物性食物含有少量；蜂蜜；槭糖

单糖；水溶性(180)

d半乳糖

乳糖成分；它可以在消化过程中产生。

单糖；水溶性(180)

蔗糖

甘蔗；甜菜；水果；槭糖

二糖；水溶性(360)

乳糖

牛奶；乳制品(太妃糖)

二糖；水溶性(360)

麦芽糖

发芽的谷物；消化过程中会产生淀粉。

二糖；水溶性(360)

淀粉

淀粉植物；谷物(淀粉)

多糖；水溶性(105 ~ 106)

支链淀粉

淀粉植物；谷物；烹饪食物

多糖；水溶性(107 ~ 108)

汤圆(动物淀粉)

肝脏；食用肉

多糖；水溶性(107 ~ 108)

纤维素

植物细胞壁成分；麦麸的主要成分

多糖；不溶物(105 ~ 106)

半纤维素

植物细胞壁成分

多糖；往往是分支的；不溶于水(104)

胶质

水果

多糖；水溶性；胶体；可与胆酸(104 ~ 105)合用

表13-2常见食物的脂肪含量和组成

食物

总脂肪(克/100克)

胆固醇(毫克/100克)

脂肪酸百分比

饱和脂肪酸

油酸

亚油酸

亚麻酸，EPA，DHA

或花生四烯酸。

全脂奶

3.5

12

59

25

三

一个

(母鸡的)蛋

11

548

29

37

11

0.2

瘦牛肉

22

70

50

41

三

0.7

瘦猪肉

14

八十五

37

四十二个

9~14

一个

鸡腿肉

3.5

74

27

47

22

2

鳟鱼

14

35

18

16

2

20

全麦

2.0

21

14

55

四

玉米

3.8

15

四十四

43

2

大豆

18

13

22

54

五

花生油

48

14

48

28

0.5

椰子(新鲜)

38

83

五

2

脂肪含有较多的不饱和脂肪酸，脂肪酸链比较短，所以熔点低。

甘油三酯是体内以储能形式存在的最丰富的脂肪，氧化后每克可产生9千卡热量。脂肪细胞中甘油三酯的含量高达99%。除此之外，肝脏和肌肉也可以以脂质的形式存在。甘油三酯除了提供能量储存外，还作为重要组织的缓冲材料，起到支撑和缓冲的作用。

和磷脂胆固醇是脂肪的另一种存在形式。它们是构成细胞内外膜的主要成分，以半流体基质的形式分布在许多膜蛋白上。这些细胞内外膜不仅在膜结构中起重要作用，而且形成前列腺素、白三烯和血栓环丙烷的底物。磷酸肌醇也是调节细胞信号传递的重要物质。

胆固醇也是形成许多重要物质的底物，包括胆酸、类固醇激素和维生素D等。

那些结构中最后7个碳原子，尤其是靠近甲基端的第6和第7个碳原子是不饱和键的称为必需脂肪酸，亚油酸就属于这一类。它们不能在体内合成，只能从外源补充，合成机体组织的成分。这些脂肪酸在脑磷脂、视网膜、精液等中特别丰富。，也是形成花生四烯酸的重要原料。

(3)蛋白质是生物体的主要成分。不同蛋白质含有不同的氨基酸。氨基酸根据能否在体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸。它们的结构、糖产量和酮产量见表13-3。

蛋白质的氨基酸组成越接近人体结构，营养价值越高，也越容易被利用和保存。从表134可以看出，虽然鸡蛋、牛奶、牛肉、鸡肉等的蛋白质含量。并不是最高的，它和理想的氨基酸组成非常相似，所以营养价值相当高；黑豆虽然含有23.6%的蛋白质，但缺少一些含硫氨基酸，所以营养价值降低。如其他小扁豆、玉米、燕麦、饺园等，都是低营养价值的蛋白质。

蛋白质是氮的主要来源，氮是人体任何细胞的必要成分。蛋白质主要用于合成人体蛋白质维持新陈代谢所消耗的蛋白质，其中很多被合成为各种激素或神经递质等。蛋白质也可转化为葡萄糖利用，或通过乙酰辅酶a途径(生酮氨基酸)转化为糖原或甘油三酯储存。

表13-3必需氨基酸和非必需氨基酸的糖和酮生产特征

必需氨基酸

非必需氨基酸

生糖氨基酸

生酮氨基酸

产糖或生酮氨基酸

生糖氨基酸

生酮氨基酸

缬氨酸

氨基己酸

异亮氨酸

精氨酸

酪氨酸

组氨酸*

赖氨酸

苯基丙氨酸

脯氨酸

色氨酸

谷氨酸

苏氨酸

谷氨酰胺

蛋氨酸

天冬氨酸

鸟氨酸

胱氨酸

丝氨酸

甘氨酸

丙氨酸

瓜氨酸

*仅在婴儿期需要。

表13-4食物中氨基酸的组成

富含蛋白质的食物(蛋白质百分比)

赖氨酸

含硫氨基酸

苏氨酸

色氨酸

氨基己酸

理想主义者

5.5

3.5

4.0

1.0

7.0

鸡蛋(12.8%)

6.4

5.5

5.0

一点六

8.8

牛奶(3.5%)

7.8

3.3

4.6

1.4

9.8

牛肉(汉堡)

8.7

3.8

4.4

1.2

8.2

鸡肉(20.6%)

8.8

4.0

4.3

1.2

7.2

大豆(34.9%)

6.9

3.4

4.3

1.5

8.4

黑豆(23.6%)

6.4

2.6

3.4

1.0

8.7

扁豆(25.0%)

6.1

1.5

3.6

0.9

7.0

玉米(9.2%)

2.9

3.2

4.0

0.6

3.0

燕麦(14.2%)

3.7

3.6

3.3

1.3

7.5

胶原

3.4

0.9

1.8

0.0

3.0