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1、第七章第七章 维生素、水和矿物质平衡维生素、水和矿物质平衡推荐课外书目推荐课外书目三大营养要素三大营养要素维生素维生素重要的微量营养素重要的微量营养素维生素与前面介绍的碳水化合物、脂肪和蛋白质3大物质不同，在天然食物中仅占极少比例，但又为人体所必需，是维持和调节机体正常代谢的重要物质。可以认为，最好的维生素是以“生物活性物质”的形式，存在于人体组织中。水水溶解生命分子中的作用溶解生命分子中的作用水是维持生命的重要物质，许多生命物质都溶解于水中。水为生命活动提供了环境，给体内各组织细胞输送必需的营养物质和代谢产物；同时水又可以直接参与生命活动过程，例如，光合作用需要水的分解，呼吸作用又有氢和氧结
2、合成水的过程。无机盐无机盐机体所需常量元素与微量元素机体所需常量元素与微量元素人体内已发现的化学元素有50余种，除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物的形式出现外，其余各种元素统称为无机盐。其中含量较多的有钙、镁、钠、钾、氯、磷、硫7种元素，约占人体总灰分的6080%；而另一些无机元素在体内含量甚少，故称为微量元素，如铜、锌、铁、钴、锰、锡、铬、碘、氟等，这些元素同样具有重要生理功能 。第一节第一节 概概 述述一、定义、分类一、定义、分类维生素：维生素： 机机体体维维持持正正常常功功能能所所必必需需，但但在在体体内内不不能能合合成成或或合合成成量量很很少少，必必须须由由食食物物供供给给的的一一组组低
3、低分分子子量量有有机机物物质。质。 人人体体、动动物物及及多多数数微微生生物物不不能能合合成成维维生生素素，植植物物体体能能合成微生物。合成微生物。维生素缺乏症维生素缺乏症: : 因缺乏某种维生素所导致的疾病。因缺乏某种维生素所导致的疾病。维生素原：维生素原：维生素原：维生素原： 本来不具有维生素活性本来不具有维生素活性本来不具有维生素活性本来不具有维生素活性, , , ,在体内可转化为维生在体内可转化为维生在体内可转化为维生在体内可转化为维生素的物质素的物质素的物质素的物质。l维生素是机体维持正常生命活动所必不可维生素是机体维持正常生命活动所必不可少的一类小分子有机物质，少的一类小分子有机物
4、质，不作为组织构不作为组织构成的原料成的原料, ,也不是供能物质也不是供能物质 。l多数维生素作为辅酶和辅基的组成成分，多数维生素作为辅酶和辅基的组成成分，参与体内的物质代谢。参与体内的物质代谢。二、维生素的主要作用二、维生素的主要作用缺乏原因缺乏原因：1.1.缺乏必要的科学营养知识缺乏必要的科学营养知识2.2.摄入量不足丢失增多摄入量不足丢失增多3.3.需要量增加需要量增加4.4.其他其他动物动物-不能合成不能合成,由食由食 物供给物供给植物植物-一般能合成一般能合成微生物微生物- -有些可以，有些可以， 有些不行有些不行 三、命名和分类三、命名和分类命名命名 1. 用用A.B.C.D命名命
5、名 如如VB1 2. 生物作用生物作用 VB1-抗神经炎维生素抗神经炎维生素 3. 化学结构化学结构 VB1-硫胺素硫胺素 4. 国际命名国际命名 化学性质化学性质分类分类 按溶解性分按溶解性分 脂溶性维生素：不溶于水脂溶性维生素：不溶于水脂溶性维生素：不溶于水脂溶性维生素：不溶于水, ,而只溶于非极性而只溶于非极性而只溶于非极性而只溶于非极性 有机溶剂的维生素，包括有机溶剂的维生素，包括有机溶剂的维生素，包括有机溶剂的维生素，包括 A A、D D、E E、K K等。等。等。等。 水溶性水溶性水溶性水溶性维生素：维生素：维生素：维生素：溶于水而不溶于非极性有溶于水而不溶于非极性有溶于水而不溶于
6、非极性有溶于水而不溶于非极性有 机溶剂的维生素，包括机溶剂的维生素，包括机溶剂的维生素，包括机溶剂的维生素，包括VCVCVCVC 和和和和VBVBVBVB族。族。族。族。 类别名称名称别名名脂溶性脂溶性维生素生素维生素生素A维生素生素D维生素生素E维生素生素K视黄醇，抗干眼病黄醇，抗干眼病钙化醇，抗佝化醇，抗佝偻病病生育酚，抗不育生育酚，抗不育抗出血抗出血维生素生素水溶性水溶性维生素生素维生素生素B族族 维生素生素B1 维生素生素B2 维生素生素B3 维生素生素B5 维生素生素B6 维生素生素B7 维生素生素B11 维生素生素B12维生素生素C硫胺素，抗脚气病硫胺素，抗脚气病核黄素核黄素泛酸，
7、遍多酸泛酸，遍多酸烟烟酰胺，胺，维生素生素PP吡哆素，抗皮炎吡哆素，抗皮炎生物素，生物素，维生素生素H叶酸叶酸钴胺素，抗胺素，抗恶性性贫血血抗坏血酸抗坏血酸第第 二二 节节 水溶性维生素水溶性维生素共同特点共同特点易溶于水，故易随尿液排出。易溶于水，故易随尿液排出。体内不易储存，必须经常从食物中摄取。体内不易储存，必须经常从食物中摄取。种类种类B B族维生素族维生素族维生素族维生素维生素维生素维生素维生素C C 一、维生素一、维生素B1（一）化学本质及性质（一）化学本质及性质维生素维生素维生素维生素B B1 1又名抗脚气病维生素。又名抗脚气病维生素。又名抗脚气病维生素。又名抗脚气病维生素。体内
8、辅酶形式：焦磷酸硫胺素（体内辅酶形式：焦磷酸硫胺素（体内辅酶形式：焦磷酸硫胺素（体内辅酶形式：焦磷酸硫胺素（TPP)TPP)。硫胺素硫胺素+ATP TPP+AMPTPP: 脱羧辅酶脱羧辅酶TPP是是-酮酸氧化脱羧酶的辅酶。酮酸氧化脱羧酶的辅酶。（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症1. 生化作用生化作用2. 缺乏症缺乏症脚气病脚气病，末梢神经炎，末梢神经炎脚气病：皮肤麻木、心力衰竭、心律加快、脚气病：皮肤麻木、心力衰竭、心律加快、四肢无力、四肢无力、下肢水肿下肢水肿3. 来源来源 分布广泛，谷类、豆类的种皮含量最高。分布广泛，谷类、豆类的种皮含量最高。二、维生素二、维生素B2（一）化学本
9、质及性质（一）化学本质及性质维生素维生素维生素维生素B B2 2又名核黄素又名核黄素又名核黄素又名核黄素(riboflavin)(riboflavin)体内辅酶形式：黄素单核苷酸体内辅酶形式：黄素单核苷酸体内辅酶形式：黄素单核苷酸体内辅酶形式：黄素单核苷酸(FMN)(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)(FAD)（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症生化作用：生化作用：FMN及及FAD是体内氧化还原酶的辅基，主是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用。要起氢传递体的作用。缺乏症：舌炎、眼皮红肿、皮炎、口角炎，唇炎，阴缺乏症：舌炎、
10、眼皮红肿、皮炎、口角炎，唇炎，阴囊炎等。囊炎等。 *来源：酵母、绿色植物、谷物、鸡蛋、乳类、肝脏等。来源：酵母、绿色植物、谷物、鸡蛋、乳类、肝脏等。三、维生素三、维生素PP（VB5）维生素维生素PP又名尼克酸又名尼克酸(nicotinic acid)或烟酸，或烟酸，在体内常以尼克酰胺在体内常以尼克酰胺(nicotinamide)或烟酰胺形或烟酰胺形式存在。式存在。体内辅酶形式体内辅酶形式体内辅酶形式体内辅酶形式 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD(NAD+ +)辅酶辅酶辅酶辅酶I I 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸
11、磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP(NADP+ +)-)-辅酶辅酶辅酶辅酶IIII（一）化学本质及性质（一）化学本质及性质尼克酰胺尼克酰胺尼克酸尼克酸1. 生化作用生化作用NAD+及及NADP+是是体体内内多多种种脱脱氢氢酶酶（如如苹苹果果酸酸脱脱氢氢酶酶、乳乳酸酸脱脱氢氢酶酶）的的辅辅酶酶，起起传传递递氢氢的作用。的作用。（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症2. 缺乏症缺乏症癞皮病：神经营养障碍，出现皮炎癞皮病：神经营养障碍，出现皮炎3. 来源来源肉类、酵母、花生、米糠、蔬菜等。肉类、酵母、花生、米糠、蔬菜等。Ox型型Red型型NAD+ NADH +
12、H+(NAD) (NADH2)NADP+ NADPH + H+(NADP) (NADPH2)四、维生素四、维生素B6（一）化学本质及性质（一）化学本质及性质维生素维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺三种形式。胺三种形式。体内辅酶形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡体内辅酶形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。哆胺。( PLP )( PMP )（二）生化作用（二）生化作用磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶。磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶。（三）来源（三）来源肝脏、肾、肌肉、米糖、种子胚和酵母中。肝脏、肾、肌肉、米糖、种子胚和酵母中。（四）缺乏（四）缺乏很少缺乏。很少缺乏。五、泛酸
13、（五、泛酸（VBVB3 3) )（一）化学本质及性质（一）化学本质及性质泛酸泛酸(pantothenic acid)又名遍多酸又名遍多酸体内辅酶形式：辅酶体内辅酶形式：辅酶A(CoA) 酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP) （二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症CoA及及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。转移作用。（三）来源（三）来源广泛存在于动植物中。广泛存在于动植物中。六、叶酸（六、叶酸（VBVB1111) )（一）化学本质及性质（一）化学本质及性质叶酸叶酸叶酸叶酸(folic acid)又称蝶酰谷氨酸又称蝶酰谷氨酸又称蝶酰谷氨酸又称蝶酰谷氨酸
14、体内辅酶形式为四氢叶酸体内辅酶形式为四氢叶酸体内辅酶形式为四氢叶酸体内辅酶形式为四氢叶酸(FH(FH4 4或或或或THFATHFA或或或或THF)THF)（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症生化作用：生化作用：FH4是一碳单位转移酶的辅酶，是一碳单位转移酶的辅酶， 参与一碳单位的转移。参与一碳单位的转移。缺乏症：巨幼红细胞贫血缺乏症：巨幼红细胞贫血 *来源：植物叶、酵母及动物肝、肾中。来源：植物叶、酵母及动物肝、肾中。七、维生素七、维生素B12生化作用：生化作用：参与体内甲基转移作用参与体内甲基转移作用缺乏症：巨幼红细胞贫血、神经疾患缺乏症：巨幼红细胞贫血、神经疾患（一）化学本质及性质
15、（一）化学本质及性质维生素维生素维生素维生素B B1212又称钴胺素又称钴胺素又称钴胺素又称钴胺素(coholamine)(coholamine)体内辅酶形式：甲基钴胺素体内辅酶形式：甲基钴胺素体内辅酶形式：甲基钴胺素体内辅酶形式：甲基钴胺素5 5 - -脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症 主要的辅酶形式主要的辅酶形式是是5脱氧腺苷钴胺脱氧腺苷钴胺素素 另一种辅酶形式另一种辅酶形式是甲基钴胺素是甲基钴胺素 八、生物素八、生物素生物素是生物素是B B族维生素族维生素B B7 7，它是多种羧化酶的辅酶。它是多种羧化酶的辅酶。生物素的
16、功能是作为生物素的功能是作为COCO2 2的递体，在生物合成中的递体，在生物合成中起传递和固定起传递和固定COCO2 2的作用。的作用。九、维生素九、维生素C生化作用：参与氧化还原反应，参与体生化作用：参与氧化还原反应，参与体内羟化应，促进胶原蛋白的内羟化应，促进胶原蛋白的合成，促进铁的吸收。合成，促进铁的吸收。缺乏症：坏血病缺乏症：坏血病（一）化学本质及性质（一）化学本质及性质维生素维生素维生素维生素C C又称又称又称又称L-L-抗坏血酸抗坏血酸抗坏血酸抗坏血酸(ascorbic acid) (ascorbic acid) （二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症第第 三三 节节 脂溶性
17、维生素脂溶性维生素共同特点共同特点均为非极性疏水的异戊二烯衍生物均为非极性疏水的异戊二烯衍生物不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输结合蛋白特异结合而运输 种类种类VitA, VitD, VitE, VitK 一、一、维生素维生素A（抗干眼病维生素）（抗干眼病维生素）天然形式：天然形式：A1（视黄醇）（视黄醇）A2（3-脱氢视黄醇）脱氢视黄醇）活性形式活性形式 ：视黄醇、视黄醛、视黄酸：视黄醇、视黄醛
18、、视黄酸维生素维生素A原：原：-胡萝卜素胡萝卜素（一）化学本质与性质（一）化学本质与性质（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症1. 生化作用生化作用构成视觉细胞内感光物质（见后图）构成视觉细胞内感光物质（见后图）参与糖蛋白的合成，维持上皮组织的分化与健全参与糖蛋白的合成，维持上皮组织的分化与健全其他作用，如影响细胞的分化其他作用，如影响细胞的分化 2. 缺乏症缺乏症夜盲症，干眼病，皮肤干燥等夜盲症，干眼病，皮肤干燥等 视紫红质视紫红质视蛋白视蛋白11-11-顺视黄醛顺视黄醛全反视黄醛全反视黄醛暗处暗处光光( (视网膜视网膜) )异构酶异构酶11-11-顺视黄醇顺视黄醇全反视黄醇全反视黄醇
19、( (肝肝) )异构酶异构酶视黄醛还原酶视黄醛还原酶视紫红质的合成、分解与视黄醛的关系视紫红质的合成、分解与视黄醛的关系二二 、维生素、维生素D（抗佝偻病维生素）（抗佝偻病维生素）种类：种类：VitD2（麦角钙化醇）（麦角钙化醇）VitD3（胆钙化醇）（胆钙化醇）VitD2原：麦角固醇原：麦角固醇VitD3原：原： 7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇麦角固醇麦角固醇VitD2胆固醇胆固醇7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇VitD3VitD3的活性形式：的活性形式： 1, 25- (OH)2-VitD3阳光及阳光及紫外线紫外线作用下作用下（一）化学本质和性质（一）化学本质和性质肝肝25-羟化酶羟化酶 维生素维生素D
20、3（胆钙化醇）（胆钙化醇） 25-羟维生素羟维生素D3（25-羟胆钙化醇）羟胆钙化醇）肾肾,骨骨,胎盘中的胎盘中的1-羟化酶羟化酶 1, 25-二羟维生素二羟维生素D3（1, 25-二羟胆钙化醇）二羟胆钙化醇）在体内的转变在体内的转变 24, 25-二羟维生素二羟维生素D3（24, 25-二羟胆钙化醇）二羟胆钙化醇）肾肾,骨骨,胎盘、软骨胎盘、软骨中的中的24-羟化酶羟化酶1. 生化作用生化作用作用于小肠粘膜、肾及肾小管，促进钙作用于小肠粘膜、肾及肾小管，促进钙磷吸收，有利于新骨的形成、钙化。磷吸收，有利于新骨的形成、钙化。2. 缺乏症缺乏症儿童儿童佝偻病佝偻病成人成人软骨病软骨病（二）生化作
21、用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症三、维生素三、维生素E（一）化学本质与性质（一）化学本质与性质种类：生育酚，生育三烯酚种类：生育酚，生育三烯酚易自身氧化，故能保护其他物质。易自身氧化，故能保护其他物质。（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症生化作用：生化作用：1. 抗氧化作用抗氧化作用2. 维持生殖机能维持生殖机能3. 促进血红素代谢促进血红素代谢四、维生素四、维生素K（凝血维生素）（凝血维生素）（二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症1. 生化作用生化作用维持体内凝血因子维持体内凝血因子、 、 和和的正常水平，的正常水平，参与凝血作用参与凝血作用2. 缺乏表现缺乏表现: 易出血易出
22、血 （一）化学本质及性质（一）化学本质及性质天然形式：天然形式：天然形式：天然形式：KK1 1、KK2 2人工合成：人工合成：人工合成：人工合成：KK3 3、KK4 4第第 四四 节节 体体 液液 平平 衡衡人体内物质代谢过程主要是在体液环境中进行的。体液（body fluid）由水、无机盐、低分子有机化合物和蛋白质等物质组成。体液中的这些物质都是以离子状态存在，故又称为电解质。体液广泛分布于细胞内外，具有相对稳定的酸碱度。所谓体液平衡是指水和电解质的平衡。水和电解质平衡是在神经、激素的调节下通过肾脏、肺等器官的活动实现的。这种平衡是保证细胞的正常代谢、维持各种器官生理功能和生命活动所必需的条
23、件。1. 水的作用水的作用首先，水能散发热量，调节体温。其次，水可以促进物质代谢。2. 水平衡水平衡人体每天摄入适量的水，同时也不断地排出一定量的水，使各部分体液的分布与含量维持动态平衡。人体内水分的主要来源有食物中的水，饮用水以及体内营养物质代谢所产生的水。而体内水分的排出主要依靠呼吸、皮肤蒸发、粪便排出和肾脏排出等途径。一、水平衡一、水平衡抗利尿激素（抗利尿激素（ADH）可以促进肾脏远曲小管和集合管对水的重吸收。其作用机理实）可以促进肾脏远曲小管和集合管对水的重吸收。其作用机理实际上是通过肾小管细胞膜受体际上是通过肾小管细胞膜受体蛋白激酶蛋白激酶环化腺核苷一磷酸（环化腺核苷一磷酸（cAMP
24、）系统，增）系统，增加肾小管膜对水的通透性，从而促进肾小管对水的重吸收，减少尿液的排出。加肾小管膜对水的通透性，从而促进肾小管对水的重吸收，减少尿液的排出。 3. 酸碱平衡酸碱平衡人体各种生理活动除受外界环境因素的影响外，还有赖于内环境的稳定。体液的酸碱度是机体内环境的重要组成部分，它随时会受到物质代谢的影响，但机体可通过各种调节方式维持体内酸碱物质的数量保持在一定的比例范围之内。这种调节酸碱物质的数量和比例、使体液pH维持在一定范围内的过程或能力，称为酸碱平衡。机体对体液的酸碱度有着巨大的调节能力，这种调节有三个方面，即血液缓冲系统的缓冲作用，肺的调节和肾的调节。二、矿质平衡二、矿质平衡矿质
25、是指矿质是指Na、K、Cl、Ca、P等元素，它们是维持机体正等元素，它们是维持机体正常生理功能不可缺少的组成成分。这些元素在体内既不能常生理功能不可缺少的组成成分。这些元素在体内既不能生成，也不会消失，只能随食物摄入。有机体通过摄取量生成，也不会消失，只能随食物摄入。有机体通过摄取量的调节，保持体液中离子浓度的恒定，为机体提供恒定的的调节，保持体液中离子浓度的恒定，为机体提供恒定的“内环境内环境”，称为矿质平衡。，称为矿质平衡。 1. 1. 矿质营养矿质营养矿质营养矿质营养矿质营养是指各种矿质元素在机体生理活动中的作用。各种元素的作用大小是不同的。人体和动物的体液是组织细胞进行各种代谢和功能活动的内在环境，它包括细胞内液和细胞外液。细胞内液的容量和化学组成直接影响细胞代谢和功能；细胞外液（包括细胞周围的组织间液和血浆）是沟通细胞与外界环境的媒介，细胞通过它与外界进行物质交换。 2. 2. 渗透压渗透压渗透压渗透压人的血浆渗透压由两部分组成；绝大部分由血浆中的晶体物形成，其中最主要的是氯化钠，其次是碳酸氢钠，另外还有葡萄糖、氨基酸、尿素等，这一部分称为晶体渗透压（约占总渗透压的99.5%）；另一部分由蛋白质这类高分子物质形成，称为胶体渗透压（约占总渗透压的0.5%）。由此可见，无机盐浓度的变化对渗透压的影响是最大的。 The End
