以人為例,所進食物內容復雜,包括營養(yǎng)素和非營養(yǎng)成分。后者中有害人體的有微生物及其毒素、環(huán)境污染物如農(nóng)藥等;醫(yī)學|教育網(wǎng)|整理|有益人體的如母乳中的抗體可以幫助嬰兒抵御腸道感染,調味劑可以刺激食欲有助消化。植物纖維曾被視為廢物,現(xiàn)也發(fā)現(xiàn)它有許多好處,它有助通便,人群調查還發(fā)現(xiàn)食高纖維食物的人群中結腸癌、息肉病、膽石癥等的發(fā)病率較低。
食物的主要內容為動植物組織,這些復雜的有機物質進入人體要被消化分解為較簡單的分子(化合物或甚至是單質)才能被吸收并在體內重建為自身組織。一般所稱營養(yǎng)素就是指這些單元營養(yǎng)成分,常分為水、礦物質、糖、脂肪、蛋白質和維生素等六類。其中前兩類為無機物,后四類系有機物。營養(yǎng)素又可按攝入量分為常量營養(yǎng)素(人體每日需要量超過 100mg)和微量營養(yǎng)素(少于100mg),后者如一部分礦物質和維生素。但營養(yǎng)素的最重要分類還是分為必需和非必需兩類營養(yǎng)素。人體含有10萬種以上的有機物質,就是每個細胞都有的基本蛋白質分子種數(shù)也在5000~10000之間,但人只需要近30種有機營養(yǎng)素便能以之為原料合成全部人體成分。這樣做是必要的,因為細胞內大量結構和信息大分子。(包括蛋白質、聚糖、核酸等)以及酶復合物都必須在原地制造或由單體在原地組裝。再者,外源大分子不能直接引入人體,即或是與人體結構接近的動物組織成分也不成,這些物質進入人體會引起免疫反應。
在人體所需的有機物質中,能源物質主要是糖和脂肪。蛋白質主要用于更新人體組織。蛋白質由20種氨基酸構成,但只有8種是必需的,有了這8種,其他12種可在體內合成。氨基酸的碳鏈也可作為燃料,但不經(jīng)濟。有幾種不飽和脂肪酸為人體所必需,它們組成的磷脂有助于增進生物膜的流動性,而且這些膜脂在一定的刺激下會分解并進一步轉化為前列腺素等信息分子。維生素的功能各異,但相當一部分是作為酶的輔助因子,協(xié)助酶轉移某些化學基團(如氫、乙?;?、羧基等)。維生素 D可視為激素前體,因為它要在體內轉化為1,25-二羥膽鈣化醇才能發(fā)揮作用。后者也可由膽固醇在體內合成,其表現(xiàn)一如其他類固醇激素:受上一級腺體(在本例為甲狀旁腺)分泌的多肽激素控制;類固醇激素進入靶細胞促進基因表達而發(fā)揮作用。常量礦物質中,鈉、鉀、氯等主要與體內水分平衡、滲透平衡及酸堿平衡有關。鈣既是重要的結構成分(骨鹽),又是重要的調節(jié)成分(第二信使,許多大分子的聚合因子)。磷也是結構成分(骨),磷酸鍵還在能量代謝中起關鍵作用:儲能密度高且便于被生物利用。
其他礦物質大都作為酶或其他功能蛋白質分子的輔助因子。每種生物必需的營養(yǎng)素并不相同,例如大部分哺乳動物都可以自身合成維生素C,但猿猴和人卻失去合成的能力。對于主要以新鮮植物為食的猿猴,維生素C的供應不成為問題,但在人類,特別是生活于寒冷地帶或長期航海缺乏新鮮果菜供應時便會出現(xiàn)維生素 C缺乏?。▔难。?。