X第3章能量蛋白质脂类碳水化合物

食物中产能营养素的生理热价和物理热价的比较
营养素
物理热价 kJ/g(kcal/g)
生理热价 kJ/g(kcal/g)
代谢特点
碳水化合物 17.15（4.1）
16.8（4.0）
肠道吸收率为98%，在体内可 以彻底分解 肠道吸收率为95%，在体内可 以彻底分解
脂肪
39.5（9.45）
37.5（9.0）
简单记忆：“清晨、静卧、安静、18－25度”
1、基础代谢：
1）基础代谢和基础代谢率
基础代谢率（ＢＭＲ）是指人体处于基础代谢的状态 下，每小时每平方米体表面积的能量消耗。在正常情况下， 人体的基础代谢率比较恒定。我国人群不同性别、年龄的 正常基础代谢率见下表：
表3-2 我国人群正常基础代谢率平均值（kJ· /m2.h） 年 龄 男 女
营养学基础
蛋白质
蛋白质 Proteins
蛋白质是含氮的有机化合物，以氨基酸为基本组成单位。蛋白质 既是构成组织和细胞的基本成分，又是各种形式的生命活动的物质 基础，蛋白质分子是生物大分子，分子量大约为5000到数百万。
蛋白质的组成
碳——50%-55%
氢——6.7%-7.3% 氧——19%-24%
4、生长发育
• 新生儿的能量消耗按千克体重计算，相当于 成人的2～4倍，3～4月的婴儿每天摄入的能量 约15％～23％被用于生长发育，机体每增加1 克新组织约需要4.78kcal的能量。 • 孕妇为保证胎儿的生长发育也需要额外的能量 供给。
5、其它
• 精神处于紧张状态时，能量的代谢显 著增高。 • 外界环境的温度对机体能量消耗也有 一定影响。
第三章 营养学基础知识
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极重体力活动：运动员高强度的职业训练或世界级比赛等。
3、食物的热效应
食物热效应也称食物特殊动力作用：指人体在摄食 过程中，由于要对食物中营养素进行消化、吸收、代谢
转化等，需要额外消耗能量，同时引起体温升高和散发
能量。
影响食物热效应的因素包括： 1、营养素成分 2、进食量 3、进食频率
三种营养素的热效应
营养学基础
能量
能量（energy）
营养学中，能量是食物中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等三 大产能营养素在人体代谢中产生的。这三种营养素在人体内 氧化成水和二氧化碳，并释放大量的热量供机体利用。
蛋白质 脂 肪
代谢
H2O
能量
CO2
碳水化合物
新陈代谢
新陈代谢是生命活动的基本特征。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢。
（2）体重观察法： • 选择一定数量及有代表性的人员作为观察对象， 在观察期内，进行个体膳食调查，并规定统一 和严格的标准称量体重。观察期至少应持续2 周以上，2周内的生活内容应符合研究目的和 要求。 • 在此期间内，如果观察对象的体重保持稳定， 那么热能摄取量即是他们的需要量。 • 体重不能保持稳定（指成年人），应对热能消 耗量和摄取量以及膳食质量作进一步研究。
3.1.3 供给量与食物来源
1、能量平衡
能量平衡主要包括能量摄入和能量消耗两方面，两方面相 互作用的结果决定体内的能量储备。对成年人来说，能量 的摄入与能量消耗应大体相当。能量平衡与否，与健康的 关系极大。 一方面，能量摄入不足造成机体脂肪贮存太少，身体对环 境的适应能力和抗病能力也因此而下降，并增加营养不良 的危险； 另一方面，能量摄入过多，可导致肥胖、高血压、心脏病、 糖尿病和某些癌症发病率增高。
3）、影响基础代谢率的因素
3、环境温度与气候
在舒适环境（18～25℃）中，代谢最低； 在低温和高温环境中，代谢率会升高。
4、其它因素：
1）、 精神紧张等交感神经活动升高； 2）、疾病，如创伤、感染，甲状腺机能亢进者升高; 3）、尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高
2、体力活动
是影响机体能量消耗的主要部分。它与劳动 强度、持续作业时间以及熟练程度、作业姿势 等有关。通常各种体力活动所消耗的能量约占 人体总能量消耗的15%～30%。 •肌肉越发达，消耗能量越多 •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 •工作越熟练，能量消耗越少
合成自身成分，存储能量
同化 作用 异化 作用
物质 代谢
分解自身成分，释放能量
新陈 代谢
能量 代谢
3.1.1 能量单位以及人体能量的来源
1、能量单位：千卡( Kcalwenku.baidu.com、千焦(KJ)、焦耳(J )
1Kcal=4.184KJ
1KJ =0.239Kcal
2、人体能量的来源和能量系数
地球上生物体所需的能量均来自太阳辐射。植物通过光合 作用合成碳水化合物、脂类和蛋白质。动物通过摄取植物获 得所需能量。人类则通过摄取动、植物获取自身所需的能量。 碳水化合物是体内的主要供能营养素，人体所需的能量约 60%是由碳水化合物提供的。脑组织所需能量的唯一来源也 是碳水化合物，这使碳水化合物在能量供给上更具特殊重要 性。 脂肪也是人体重要的供能营养素。脂肪水解成脂肪酸进入 血液而运送到肝脏和肌肉等组织被氧化利用。脂肪酸经生物 氧化成二氧化碳及水并释放出能量。脂肪是机体储存能量的 重要形式，在进行长时间体力活动后，生物体将动用脂肪， 并经血液运送到组织，进一步分解释放能量供给组织。 蛋白质在体内的功能主要是构成体蛋白，供给能量不是它 的主要生理功能。
人体能量消耗的构成图解
其它
10％
20%-30%
60％—75％
1、基础代谢：
1）基础代谢和基础代谢率
基础代谢（BM）是指人体为了维持生命，各器官进行最 基本的生理机能所消耗的最低能量，如维持正常体温、血 液流动、呼吸运动、骨骼肌的张力及腺体的活动等。 基础代谢的测量一般在清晨进行，距离前一天晚餐12～ 14小时，并且测量前最后一次进餐不要过饱，测量前静卧 半小时以上，精神放松，测量时采取平卧姿势，清醒，全 身肌肉放松，环境安静，室温保持18～250C.
3、人体能量推荐摄入量与来源
1）能量推荐摄入量
供给量：18-49岁 轻体力劳动 中 重 男 2400 2700 3200 女 2100 kcal/d 2300 2700
参见附录2
P542页
2、能量的食物来源
碳水化合物、脂肪和蛋白质是人体能量的食物来源。
碳水化合物:主要存在于粮谷类和薯类食物中 （是人类的主要能量来源，也是最经济的能量来源） 脂肪：主要来源于油料作物和动物性食物 如花生、大豆和动物脂肪. 蛋白质：主要来源于动物性食物、谷类和大豆.
蛋白质
肠道吸收率为92%，在体内不 23.65（5.65） 16.75（4.0） 能彻底分解
3.1.2 人体的能量消耗
能量消耗是指个体在拥有与维持长期 良好健康状况相适应的体重、体成分和体 力活动强度时，达到与能量消耗相平衡的 能量摄入水平。该能量能够维持经济和社 会活动必需的和合理的体力活动。人体通 过摄入食物而获得能量，同时通过代谢产 热而消耗能量。人体能量消耗包括以下5个 方面：
H
1、氨基酸的种类
• 氨基酸按照化学结构 脂肪族氨基酸 甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、 丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、 谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、赖氨酸 芳香族氨基酸 碱性氨基酸 酸性氨基酸 苯丙氨酸、酪氨酸 杂环氨基酸。 其他氨基酸通常称为中性氨基酸 脯氨酸、组氨酸、色氨酸
体力活动
极轻的体力活动：以坐姿或站立为主的活动，如开会、开 车、打字、缝纫、烹调、打牌、听音乐、油漆、绘画及实验室 工作等。 轻体力活动：指在水平面上走动，扫卫生、看护小孩、打 高尔夫球、饭店服务等。 中等体力活动：这类活动包括行走、除草、负重行走、打 网球、跳舞、滑雪、骑自行车等。
重体力活动：负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、 踢足球等。
构成人体蛋白质的氨基酸
氨基酸 英文 氨基酸 英文
必需氨基酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 组氨酸* 非必需氨基酸 丙氨酸 精氨酸
计算题
从事重体力活动的某工人一天需要摄入的能量为 3200kcal,问各需要摄入多少碳水化合物、脂肪以及蛋 白质，才能满足其能量消耗的需要？ （碳水化合物、脂肪以及蛋白质在总能量供给中所占的 适宜比例分别为60％、25％、15%） 计算如下： 碳水化合物：3200× 60％ ÷4＝480 克 脂肪： 3200× 25％ ÷9＝ 89克 蛋白质：3200× 15% ÷4＝ 120克 三大营养素的每日需要量=总能量×供能比÷生理热价
产能营养素合理供能比例
碳水化合物 蛋白质 10－15％
55－65％
脂肪
20－30％
2、人体能量的来源和能量系数
物理热价 每克产能营养素在体外充分燃烧产生的能量值称为物理热 价。 生物热价 每克产能营养素在体内分解产生的能量称为生理热价（或 称为能量系数）。 乙醇和有机酸也产生能量，乙醇是纯能量的物质，但大 量饮酒对健康有害。
2、人体能量的测定与估算
1）能量的需要量
以满足人体能量消耗为目的，以维持能量平衡为最理想。
2）能量需要量的确定
影响能量需要量的主要因素有劳动强度、身体大小、 年龄、环境温度等。确定各类人群或每个人的能量需要 量，对于指导人们的膳食结构、维持能量平衡、提高健 康水平非常重要。研究能量需要量的方法主要有以下两 种：
氮
氮——13%-19%
硫——0%-4% 磷、铁、碘、锰、锌、…… 人体氮的唯一来源
3.2.1 氨基酸
存在于自然界中的氨基酸有300多种，但组成人体蛋白 质的氨基酸只有20种。这20种氨基酸是构成蛋白质的基 本单位。氨基酸分子结构的通式为：
COOH H2N C R
其中－NH2叫氨基（碱性基团），－COOH叫羧基（酸 性基团），通式中R代表不同类别的化学基团，R不同， 氨基酸的种类也就不同。
• 不同的产能营养素其食物热效应不等： • 碳水化物: 消耗本身产生能量的4%～6%，持续1h
• 脂肪：消耗本身产生能量的4%～5%，持续1h
• 蛋白质: 消耗本身产生能量的30%，持续10～12h • 混合膳食 ：占其本身能量消耗的 10% • 蛋白质﹥碳水化合物﹥脂肪 • 吃多﹥能量消耗多 • 吃快﹥能量消耗多
[36.8]
146.8
[35.1]
146.4
[35.0]
142.2
[34.0]
138.5
[33.1]
*方括号内数值为“kcal· 体表面积/m2/h”
3）、影响基础代谢率的因素
1、体格构成
与人体的体表面积呈正比关系 同等体重，瘦高者>矮胖者，
2、生理、病理状态
1.
2.
3. 4.
婴儿时期，基础代谢率最高,以 后随着年龄的增长而逐渐降低 30岁以后，每10年降低2%，60 岁以后下降的更多。 男性比女性高5%-10%。 发热及甲状腺功能亢进时增强。
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主讲：谭正华
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11～15 16～17 18～19 20～30 31～40 41～50 51以上
195.4 [46.7]
193.3 [46.2]
166.1 [39.7]
158.6 [37.9]
157.7 [37.7]
154.0 [36.8]
149.0 [35.6]
172.4
[41.2]
181.6
[43.4]
154.0
研究能量需要量的方法主要有以下两种：
（1）生活观察法：
对被观察者24h内的各种活动进行观察，记录其持续 时间，归纳同类活动的总时间，然后根据各种活动的 热能消耗率计算每种活动的热能消耗量。最后计算出 全天热能消耗量。 方法: 用时间表按先后顺序记录每个动作的起始时间、环境 条件、动作的姿势及对象的反应等。