第5章:食物和人類
5.1 人類作為異養生物 (課本1A ,p. 5-5)
Ø 生物的不同營養模式 (mode of nutrition):
碳來源
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自養營養
(autotrophic)
利用二氧化碳 (無機碳來源)
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異養營養
(heterotrophic)
利用有機碳來源
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能量來源
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光合營養
(phototrophic)
利用光能
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光合自養 (Photoautotrophic)
-
所有綠色植物
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光合異養
(Photoheterotrophic)
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化合營養
(chemotophic)
利用化學能
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化能自養 (Chemoautotrophic) /
化能合成
(Chemosynthetic)
-
一些細菌如
亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas) 及一些氮循環細菌 (nitrogen cycle bacteria)
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化能異養 (Chemoheterotrophic)
-
所有動物和真菌, 大部分細菌. 一些寄生植物
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Ø 生物從其他生物獲取有機物的營養方式稱為 異養營養/異營營養 (heterotrophic nutrition)。以此營養方式生存的生物稱為 異養生物/異營生物 (heterotroph),例如人類。
5.2 人類的食物需求 (課本 1A ,p. 5-6)
A
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食物對我們有甚麽重要性?(課本
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食物對我們的重要性包括:
Ø 為身體提供 能量,用作活動和保持身體溫暖。
Ø 提供原料,用作 生長 和 修補 破損組織。
Ø 保持身體健康。
B
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食物含有哪些食物物質?(課本
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1 碳水化合物 (課本1A ,p. 5-7)
Ø 由 碳 (C)、氫(H) 和氧(O) 組成的有機物
Ø
氫:氧 = 2:1
碳水化合物
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特 徵
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食物來源
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單糖 monosaccharide
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Ø
結構最簡單
Ø 帶甜味和可溶於水
Ø 還原糖 (reducing sugar)
Ø
例子:葡萄糖(glucose)、果糖(fructose)和半乳糖(galactose)
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水果
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雙糖
disaccharde
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Ø 由兩個單糖分子 縮合 (condensed)而成
Ø
帶甜味和可溶於水
Ø
還原糖 (除 蔗糖 sucrose外)
Ø 可透過 水解 作用(hydrolysis)分解成單糖
Ø
例子:蔗糖(sucrose)、乳糖(lactose)和麥芽糖(maltose)
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甘蔗、萌發中的大麥和牛奶
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多糖
polysaccharide
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Ø
由多個單糖分子縮合而成的 鏈 狀碳水化合物
Ø 不帶甜味,不溶於水
Ø
例子:澱粉(starch)、糖原(glycogen)和纖維素(cellulose)
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米飯、麵條、麵包和馬鈴薯
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Ø
功能:
n 是身體 能量 的主要來源。
n
作為 能量 儲存
²
植物儲存 澱粉
²
動物儲存 糖原
n
纖維素是植物 細胞壁 的主要成分;是人體 食用纖維 的主要來源,防止便秘
Ø
過量碳水化合物在人體的去向:
n 在肝轉化成 糖原,儲存在肝和肌肉中
n 轉化成 脂肪,儲存在皮膚下或內臟周圍
單糖
水解作用 縮合反應
(加入H2O) (失去H2O)
雙糖
雙糖的形成
2 脂質 (課本1A ,p. 5-9)
Ø 由 碳, 氫, 氧 組成的有機物
Ø
氫 和
氧 的比例
> 2:1
Ø 不溶於水,但溶於 有機溶劑,如乙醇
Ø
食物來源:肥肉、果仁、奶和其他乳製品
脂質的合成和分解:
Ø 例如:三酰甘油 (triglyceride)
Ý 三酰甘油分子的合成和分解
|
Ø 功能:
n 作為身體 能量 的來源
n
作為食物 / 能量 儲備
n 作為熱 絕緣體,減少熱量散失
n
保護內臟免受 震盪
n 脂質如磷脂 是細胞膜的主要成分之一
n
涉及 脂溶性 維生素(如維生素A和D)的轉運和儲存
Ø
過量脂質在人體的去向:
n
儲存在皮膚下的 脂肪組織 中
n
儲存在 內臟 的周圍
3 蛋白質 (課本1A ,p. 5-10)
Ø 由碳、氫、氧和 氮 組成,有些更含硫
Ø 基本構件是 氨基酸 (amino acid)
Ø
氨基酸的構造:
|
Ø
種類:
必須氨基酸essential amino acid
|
人體能製造的氨基酸
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氨基酸non-essential amino acid
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必須從膳食中攝取的氨基酸
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Ø 食物來源:肉類、魚、蛋、豆類、奶和其他乳製品
Ø
蛋白質的形成:
n 一個氨基酸的 氨基 和另一個氨基酸的羧基可縮合成 二肽
|
n 二肽再與其他氨基酸結合,形成 多肽
n
蛋白質由一條或多條多肽鏈組成
http://biology-animations.blogspot.com/2009/08/protein-structure-animation.html
(animation: protein structure)
Ø
功能:
n 細胞 膜 的重要成分,用於 生長 和修補破損組織
n 體內的碳水化合物和脂質耗盡時,為身體提供 能量
n
組成功能分子如 酶、血紅蛋白、抗體和某些激素
n
組成結構分子如 膠原 蛋白
Ø 過量蛋白質的去向:
n
身體不能儲存過多的氨基酸,這些氨基酸會在肝經 脫氨作用 (deamination) 分解:
²
氨基被移除,形成 尿素,經 尿液 排出體外
²
其餘部分則變成 碳水化合物 或脂質
Ø 缺乏後果:
n 引致 蛋白缺乏病,又稱加西卡病
(kwashiorkor)。
² 生長緩慢
²
出現 水腫,腹部因積聚腹水而脹起。
4 維生素 (課本1A ,p. 5-12)
Ø 有機食物物質,身體只需 小 量
Ø 不提供能量
Ø 有助調節各種 代謝 反應
功 能
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營養缺乏病
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食物來源
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維生素A
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Ø 有助形成 視網膜 內一種感光色素,有助昏暗環境下的視力
Ø 保持 角膜、皮膚、消化道和呼吸道內膜健康
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Ø 夜盲症 (night blindness)
Ø 角膜和皮膚變乾
Ø 肺和氣管的內膜易受感染
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魚肝油、奶、
綠色蔬菜和
胡蘿蔔
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維生素C
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Ø 有助生長和修補 結締 組織
Ø 幫助傷口癒合
Ø 保持齒齦和皮膚健康
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Ø 壞血病 (scurvy)
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新鮮蔬果
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維生素D
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Ø 促進腸道對 鈣離子 和磷離子的吸收
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Ø 佝僂病 (ricket)
Ø
容易骨折
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魚肝油、奶和
其他乳製品
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5 礦物質 (課本1A ,p. 5-14)
Ø 是 無機 食物物質,身體只需少量
Ø
不能提供能量
Ø 調節多種 代謝 反應
Ø
形成身體一些組織
功 能
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營養缺乏病
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食物來源
|
|
鈣
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Ø
骨骼和牙齒 的主要成分
Ø 對凝血和 肌肉 收縮十分重要
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Ø 佝僂病
Ø 出血 (凝血困難)
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某些綠色蔬菜和乳製品
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鐵
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Ø 構成 血紅蛋白(一種紅血細胞的色素)
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Ø 貧血 (anaemia)
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牛肉、肝和綠色蔬菜
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6 食用纖維 (課本1A ,p. 5-15)
Ø
又稱為 粗糙食物 (roughage),主要來自植物細胞壁的 纖維素
Ø 能保存大量水份,使糞便軟化
Ø
能增加食物的體積,刺激消化道的 蠕動 (peristalsis)
Ø 缺乏會引致 便秘 (constipation)
7 水 (課本1A ,p. 5-16)
Ø 作為 溶劑,溶解體內的化學物質
Ø 作為化學反應的 媒介
Ø 作為轉運的媒介
Ø 作為冷凍劑,幫助 調節體溫
Ø 作為一些代謝反應的 反應物
5.3 食物試驗 (課本1A ,p. 5-18)
食物物質
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食物試驗
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陽性反應
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葡萄糖
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尿糖試紙
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試紙由粉紅色轉為 紫色
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還原糖
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本立德試驗
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混合本立德溶液後加熱會產生 磚紅色 沉澱物
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澱粉
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碘液試驗
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碘液由褐色轉為 藍黑色
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脂質
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油漬試驗
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留下 永久半透明 點,浸在有機溶劑後會消失
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蛋白質
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尿蛋白試紙
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試紙由黃色轉為 綠色
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維生素C
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DCPIP溶液
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藍色的DCPIP溶液 褪色
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5.4 均衡膳食 (課本1A ,p. 5-22)
A
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均衡膳食 (balanced diet) 是甚麽?(課本
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Ø
指膳食中含有所有食物物質,而且 分量 和 比例 適當。它能幫助我們保持健康和攝取足夠能量。
Ø 均衡膳食可根據 食物金字塔 (food pyramid) 和六種基本食物的原則來設計。
B
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甚麼因素影響我們的膳食需求?(課本
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年 齡
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性 別
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以每重量單位計,兒童較成人需要
Ø 表面積與體積比
Ø 所散失的熱
Ø 需要更多:
n 能量以補充熱流失
n 營養以供生長之用
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男性較女性需要
Ø 皮下的 脂肪 層 較薄/
n 需要更多能量補充 熱流失
Ø 男性活動量
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活動量
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身體狀況
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體力勞動的人需要
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孕婦需要較多營養以 提供能量和原料
給胎兒成長
母乳喂哺嬰兒的女性需要
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C
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不適當膳食會引致甚麽健康問題?(課本
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Ø 攝取過多能量會導致 過重 (overweight),甚至 癡肥 (obesity)
Ø 攝取的營養不足會導致 營養不良 和各種營養缺乏病。
Ø 神經性 厭食 (anorexia nervosa) 是一種導致身體瘦弱的 精神病。患者害怕肥胖,因而拒絕進食。
very good
回覆刪除但,反思食物的重要性!
回覆刪除除了保持身體正常活動,而不致飢餓而導致心理上的扭曲想法,我們為何要吃食物?
從生物學及化學上來分析,人體結構是由肉、血、毛髮、水份所組成。
再進一步,如用 元素表 來分析,或者有 碳、鐵、二氧化碳、鈣等.....(因,對化學不太瞭解!)