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第4章 代謝與平衡
第1節(jié) 食物與營養(yǎng)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道食物中蘊(yùn)含著能量，能夠通過實(shí)驗(yàn)的方法測定不同食物中的能量。
2.知道食物中的各種營養(yǎng)素及其作用。
3.了解平衡膳食寶塔，建立平衡膳食的觀念。
知識(shí)點(diǎn)1 食物與能量
1.食物中的營養(yǎng)素
（1）人的生活離不開食物，食物中的營養(yǎng)素能維持人體的各項(xiàng)生理活動(dòng)。
（2）食物中的營養(yǎng)素主要有水、無機(jī)鹽、糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和膳食纖維等七大類，其中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等有機(jī)物都能為人體提供能量。它們在人體內(nèi)是通過氧化釋放能量的，這個(gè)過程與物質(zhì)在體外的燃燒有些相似，只是體內(nèi)的氧化過程更緩慢、更復(fù)雜。
2.教材第134頁活動(dòng)：探究不同食物中所含的能量
實(shí)驗(yàn)原理 ①糖類、脂肪和蛋白質(zhì)都屬于有機(jī)物，貯存著化學(xué)能，它們在體內(nèi)通過氧化分解釋放能量，供生命活動(dòng)所需。
②同種有機(jī)物在生物體內(nèi)完全氧化與在體外完全燃燒所釋放的能量相等。
③通過比較相同質(zhì)量的不同食物完全燃燒時(shí)使同一溫度的水溫度升高的多少,可以大致比較不同食物所含能量的多少
實(shí)驗(yàn)過程
實(shí)驗(yàn)過程 ④測量最初水溫并記錄在表中。
_________________________________________________________________________________________________
⑤將花生仁放在燃燒匙上，然后在酒精燈上加熱，直至花生仁開始燃燒，馬上放于試管下方。如果花生仁的火焰熄滅了，就再次點(diǎn)燃，直至花生仁燃盡。
⑥觀察并記錄試管里水的最高溫度，將結(jié)果記錄在上表中。
⑦分別用大米和牛肉干重復(fù)以上步驟，將結(jié)果記錄在上表中
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用大米和牛肉干進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，水的最高溫度相同（或相近）,而用花生仁進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，水的最高溫度要高一些
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 同等質(zhì)量的糖類與蛋白質(zhì)完全氧化所釋放的能量相同,而同等質(zhì)量的脂肪完全氧化所釋放的能量要比蛋白質(zhì)和糖類高得多
造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因
（1）探究實(shí)驗(yàn)只做了一次，誤差較大,應(yīng)該在一切條件都相同的情況下重復(fù)實(shí)驗(yàn)至少3次,取平均值,以盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中有熱量散失；（為減少散熱，可將實(shí)驗(yàn)
裝置改成如右圖所示的裝置）
（3）食物燃燒不充分、實(shí)驗(yàn)材料選取不當(dāng)、加熱不均勻等。
3.人體能量的消耗
（1）人體每天需要攝入一定量的食物來滿足機(jī)體對能量的需要,維持體溫和神經(jīng)、循環(huán)、呼吸等系統(tǒng)的基本生理活動(dòng)。
（2）影響人體能量消耗的因素
由于人的年齡、性別、體質(zhì)和日常活動(dòng)的激烈程度存在差異，每天所需要的能量也有差異。
在影響人體能量消耗的所有因素中，日常活動(dòng)的激烈程度影響較大
①年齡：嬰幼兒期和青春期生長迅速,機(jī)體需要的能量較多。
②日常活動(dòng)的激烈程度：活動(dòng)越激烈，機(jī)體需要的能量越多。
典例1 如圖是比較花生仁、大米、牛肉干三種食物所含能量多少的實(shí)驗(yàn)裝置圖。對于該活動(dòng)，下列說法錯(cuò)誤的是( )
B
A.實(shí)驗(yàn)前所取的三種食物的質(zhì)量要相等
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)試管中的水越少越好，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯
C.實(shí)驗(yàn)中如果不注意擋風(fēng)，會(huì)使每次測量結(jié)果偏小
D.實(shí)驗(yàn)是通過水溫變化對三種食物所含的能量多少作出比較的
[解析] 如果實(shí)驗(yàn)時(shí)試管中的水過少，三種食物完全燃燒放出的熱量，可能都會(huì)將試管中的水加熱至沸騰，無法比較水溫的變化。
知識(shí)點(diǎn)2 營養(yǎng)素的作用 重點(diǎn)
食物中的營養(yǎng)素除了能提供能量外，還能為我們提供生長發(fā)育和修復(fù)受損組織等生理活動(dòng)所必需的物質(zhì)。各種營養(yǎng)素具有不同的作用。
1.供能營養(yǎng)素
種類 作用 食物中的來源
糖類 是人體所需能量的主要來源 大米、小麥、馬鈴薯、玉米等
種類 作用 食物中的來源
蛋白質(zhì) 細(xì)胞生長及組織修復(fù)的主要原料； 占人體細(xì)胞干重的 以上，是構(gòu)成人體細(xì)胞的基本物質(zhì)； 能為人體的生命活動(dòng)提供能量 肉類、禽蛋、魚、蝦、乳制品、大豆等
脂肪 生物體內(nèi)貯藏能量的主要物質(zhì),只有當(dāng)人體內(nèi)的糖類氧化分解不足以提供人體所必需的能量時(shí),才會(huì)分解脂肪提供能量 植物油、動(dòng)物油、核桃、花生等
注意 人體的主要供能物質(zhì)是糖類，糖類供能不足時(shí)由脂肪提供能量，脂肪供能不足時(shí)由蛋白質(zhì)提供能量。
2.非供能營養(yǎng)素
（1）水
水是人體不可缺少的重要物質(zhì)，是構(gòu)成細(xì)胞的主要成分，各種生物化學(xué)反應(yīng)只有在水溶液中才能進(jìn)行，并且體內(nèi)的養(yǎng)分和廢物都必須溶解在水中才能進(jìn)行運(yùn)輸。
（2）無機(jī)鹽
①種類:食物中含有多種無機(jī)鹽，其中包括鈣、鐵、碘、鈉和磷等元素。
②作用:是人體維持正常生理活動(dòng)所必需的營養(yǎng)物質(zhì)。
③各種無機(jī)鹽缺乏時(shí)的癥狀及其主要食物來源如下表所示。
無機(jī)鹽的種類 缺乏時(shí)的癥狀 主要食物來源
含鈣的無機(jī)鹽 兒童缺鈣易患佝僂病（雞胸、 形或 形腿）；中老年人特別是婦女缺鈣,易患骨質(zhì)疏松癥 奶類、豆類、蝦皮等
含磷的無機(jī)鹽 厭食、貧血、肌無力、骨痛等 瘦肉、奶類、蛋、海帶、堅(jiān)果等
含鐵的無機(jī)鹽 缺鐵性貧血（乏力、頭暈、抵抗力下降等,嚴(yán)重者會(huì)發(fā)生暈厥） 肝、瘦肉、馬鈴薯、菠菜等
含碘的無機(jī)鹽（微量） 成人患地方性甲狀腺腫（俗稱大脖子病）,兒童的智力和體格發(fā)育出現(xiàn)障礙（呆小癥） 海帶、紫菜、干貝、海參等
含鋅的無機(jī)鹽（微量） 兒童味蕾功能下降，食欲減弱，生長發(fā)育不良 肉類、肝、牡蠣、蛋等
缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血的原因
含鐵的血紅蛋白是紅細(xì)胞的重要組成成分。鐵攝入不足、吸收障礙等,會(huì)影響紅細(xì)胞的形成,引起缺鐵性貧血。輕癥患者可以通過改善營養(yǎng)結(jié)構(gòu)得到緩解,嚴(yán)重者應(yīng)及時(shí)就醫(yī)治療。
（3）膳食纖維
組成 主要由纖維素組成，是一類不能被人體消化吸收的物質(zhì)
食物來源 主要存在于蔬菜、水果、海藻和糧食等植物性食物中
生理功能 可刺激消化腺分泌消化液；促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)，有利于及時(shí)排便；適量攝取膳食纖維可以減少大腸癌的發(fā)病率；有助于減少腸道對脂肪的吸收，預(yù)防心血管疾病的發(fā)生
（4）維生素
①特點(diǎn):維生素的種類很多，除維生素D外,其他維生素人體內(nèi)都不能合成，必須從食物中獲得。
②生理功能:參與人體內(nèi)許多重要的生理活動(dòng)，對保持人的身體健康作用極大。
③幾種常見維生素的功能、缺乏時(shí)的癥狀和食物來源如表所示。
維生素的種類 功能 缺乏時(shí)的癥狀 主要食物來源
維生素A 促進(jìn)人體的正常發(fā)育,增強(qiáng)抵抗力,維持人的正常視覺 皮膚干燥、夜盲癥、干眼癥等 動(dòng)物肝臟、魚肝油等
維生素的種類 功能 缺乏時(shí)的癥狀 主要食物來源
維生素 維持人體正常的新陳代謝和神經(jīng)系統(tǒng)的正常生理功能 神經(jīng)炎、消化不良、食欲不振、腳氣病等 動(dòng)物腎臟、稻麥等谷類的外皮、胚芽等
維生素C 維持正常的新陳代謝,維持骨骼、肌肉和血管的正常生理作用,增強(qiáng)抵抗力 壞血病（皮下、牙齦的血管出血等）、抵抗力下降等 新鮮的蔬菜和水果等,特別是柑橘、檸檬
維生素的種類 功能 缺乏時(shí)的癥狀 主要食物來源
維生素D 促進(jìn)鈣、磷的吸收和骨骼的發(fā)育 兒童佝僂病（如雞胸、 形或 形腿等）、成人骨質(zhì)疏松癥等 動(dòng)物肝臟、蛋黃、魚肝油等
食物中營養(yǎng)素的作用
食物中營養(yǎng)素的作用可以歸納為三個(gè)方面:一是提供能量，如糖類、脂肪、蛋白質(zhì);二是組成生物體的結(jié)構(gòu)，如蛋白質(zhì)、糖類、水、無機(jī)鹽等;三是調(diào)節(jié)生命活動(dòng)，如蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、維生素等。
典例2 （2023·金華婺城區(qū)期末）在我們的日常生活中，食物是必不可少的，我們從食物中獲取營養(yǎng)素來維持生命。下列關(guān)于營養(yǎng)素的敘述錯(cuò)誤的是( )
C
A.糖類、脂肪和蛋白質(zhì)都能為人體提供能量
B.水是構(gòu)成細(xì)胞的主要成分
C.纖維素被人體消化吸收后，構(gòu)成細(xì)胞的一部分
D.維生素不能為人體提供能量，但它參與人體內(nèi)許多重要的生理活動(dòng)
[解析] 糖類是人體內(nèi)最重要的供能物質(zhì)，脂肪是人體內(nèi)備用的能源物質(zhì)，蛋白質(zhì)也能供能，A正確；水是構(gòu)成人體細(xì)胞的主要成分，人體的各項(xiàng)生命活動(dòng)也離不開水，B正確；人體無法消化吸收纖維素，纖維素能促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，有利于及時(shí)排便，C錯(cuò)誤；維生素既不參與構(gòu)成人體細(xì)胞，也不為人體提供能量，人體對它的需求量很小，但它對人體的各項(xiàng)生命活動(dòng)有重要的作用，D正確。
知識(shí)點(diǎn)3 平衡膳食
1.平衡膳食的原因
人的身體需要許多種營養(yǎng)素，各種營養(yǎng)素的需求量也不盡相同，營養(yǎng)過剩和不足都會(huì)影響身體健康。人體所需的各種營養(yǎng)素和能量，主要通過每天攝取食物得到供應(yīng)和補(bǔ)充，可是各類食物中的營養(yǎng)素含量各異。
2.平衡膳食的概念
健康的飲食要求食物種類盡量多些、數(shù)量適當(dāng)、營養(yǎng)物質(zhì)之間的比例合理，并且與身體消耗的營養(yǎng)物質(zhì)保持相對平衡，即所謂平衡膳食。
3.平衡膳食寶塔（含教材第138頁讀圖答案）
中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)根據(jù)我國居民存在的營養(yǎng)問題制定了平衡膳食寶塔，這是適合我國人群的食物營養(yǎng)攝入指南。通過平衡膳食寶塔可以直觀地反映各類食物在膳食中的地位和大致比例，平衡膳食寶塔一共分為五層（如圖，由下往上）
說明 “平衡膳食寶塔”是根據(jù)平衡膳食的原則將所需各類食物轉(zhuǎn)化成各類食物的大致比例，并以直觀的寶塔形式表示出來。“平衡膳食寶塔”底層的食物需要量最多,層級(jí)越往上需要量越少,最頂端需要量最少。
4.平衡膳食寶塔的應(yīng)用
應(yīng)用平衡膳食寶塔時(shí)，每人每天各類食物攝入量應(yīng)根據(jù)個(gè)人的情況作適當(dāng)調(diào)整，三餐食量分配要合理，一般以早、晚餐各占 ，中餐占 為宜。同時(shí)建議輕體力活動(dòng)成年人每天飲水1 500~1 700毫升。
注意 營養(yǎng)素并不是攝入越多越好，過多攝入某些營養(yǎng)素,這些營養(yǎng)素又不能及時(shí)代謝,就有可能引起人體中毒。如屬于脂溶性維生素的維生素A、維生素D、維生素 及維生素 不易排出體外,攝入過多就會(huì)引起人體中毒。
典例3 （2022·寧波中考）&1& 2022年4月26日，中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)發(fā)布了《中國居民膳食指南（2022）》。下列行為符合平衡膳食要求的是( )
A
A.食物多樣，合理搭配 B.只喝飲料，不吃果蔬
C.多吃少動(dòng)，不控體重 D.只吃魚肉，多鹽多油
[解析] 每日的飲食要健康合理，盡量低油低鹽，食物盡量多樣化，合理搭配；飲料、魚、肉等攝入過多容易引起肥胖，應(yīng)多吃蔬菜、水果，常吃適量魚、禽、蛋和瘦肉，少喝飲料；多吃少動(dòng)，不控制體重，會(huì)造成肥胖，影響生長發(fā)育。故選A。
題型 1 食物與能量 ★★★★
典例4 （2023·溫州鹿城區(qū)期末）&2& 為了研究脂肪、糖類和蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)的作用，小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
①分別稱取1克干燥的花生仁、大米和牛肉干，用小刀切碎；
②在試管內(nèi)加入5毫升水，測量并記錄試管中水的溫度；
③將花生仁放在燃燒匙上，在酒精燈上加熱，當(dāng)花生仁開始燃燒時(shí)，馬上放在試管下方（如圖），直至花生仁燃盡，測量并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
④分別用大米和牛肉干重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
（1）實(shí)驗(yàn)中將花生仁等切碎更有利于充分燃燒，從可燃物燃燒的條件分析，其原因是____________________ 。
可以與氧氣充分接觸
（2） 步驟③中測量并記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)是______________。
水的最高溫度
（3） 通過對實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，每克花生仁、大米和牛肉干完全燃燒產(chǎn)生的熱量均低于實(shí)際值，其原因是______________________。
實(shí)驗(yàn)過程中有熱量散失
（4） 步驟②中，為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，某同學(xué)將試管內(nèi)的水量改為1毫升。這樣的改進(jìn)是否合理？請說說你的看法：____________________________________________________________________________________________________________________。
不合理；水的質(zhì)量太小，較少的熱量就可以使水沸騰，水沸騰過程中溫度不變，不能根據(jù)溫度變化判斷食物中含有的能量的多少
（5） 這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)只做一次，結(jié)果可靠嗎？________。應(yīng)該怎樣做？_______________________。
不可靠
至少設(shè)置
三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)
題型 2 營養(yǎng)素的作用
角度1 營養(yǎng)素的作用★★
典例5 （2023·湖州吳興區(qū)期末）處于青春期的青少年生長發(fā)育很快。營養(yǎng)學(xué)專家建議青少年要適當(dāng)多吃奶、蛋、魚、肉等含蛋白質(zhì)豐富的食品。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是人體
( )
D
A.主要的供能物質(zhì) B.主要的貯能物質(zhì)
C.構(gòu)成細(xì)胞的主要成分 D.細(xì)胞生長和組織修復(fù)的主要原料
[解析] 糖類是主要的供能物質(zhì)；脂肪是重要的貯能物質(zhì)；水是構(gòu)成細(xì)胞的主要成分；蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞的基本物質(zhì)，是細(xì)胞生長和組織修復(fù)的主要原料，特殊情況下能被分解供能。
角度2 營養(yǎng)素對應(yīng)的缺乏癥 ★★
典例6 （臺(tái)州期中）維生素和無機(jī)鹽在人體中需求量雖少,但作用很大。下表中的疾病與其致病原因不相符的一組是( )
選項(xiàng) 疾病 致病原因（人體內(nèi)缺乏）
A 夜盲癥 缺維生素A
B 壞血病 缺維生素C
C 大脖子病 缺含碘的無機(jī)鹽
D 佝僂病 缺含鐵的無機(jī)鹽
D
[解析] 佝僂病是兒童時(shí)期缺乏鈣或維生素D造成的。
題型3 膳食平衡 ★★★
典例7 “知營養(yǎng) 會(huì)運(yùn)動(dòng) 防肥胖 促健康”是2022年中國學(xué)生營養(yǎng)日的主題。合理健康的飲食習(xí)慣有利于提高生命質(zhì)量，營養(yǎng)學(xué)專家為我們提供了“平衡膳食寶塔”中各類食物的推薦攝入量（如圖所示），請回答下列問題。
（1） 某同學(xué)牙齦經(jīng)常出血，原因可能是第____層食物攝入量不足，因?yàn)樵搶拥氖澄锔缓S生素C和纖維素。
二
[解析] 第二層食物是果蔬類，蔬菜和水果中含豐富的維生素C，缺乏維生素C會(huì)導(dǎo)致壞血病、牙齦出血等。
（2） 第一層的谷類食物主要為我們的生命活動(dòng)提供______。
能量
[解析] 谷類食物主要為我們提供糖類物質(zhì)，糖類是人體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要供能物質(zhì)。
（3） 蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體細(xì)胞的基本物質(zhì)，對處于快速生長中的同學(xué)們尤其重要，它主要從第________層食物中獲得。
三和四
[解析] 第三、四層食物中含豐富的蛋白質(zhì)。
（4） 某同學(xué)為媽媽設(shè)計(jì)了一份午餐食譜：米飯、紅燒帶魚、炒雞蛋，你認(rèn)為再添加下列哪項(xiàng)后會(huì)使這份食譜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)更合理？___。
A
A.素炒西蘭花 B.牛奶 C.燉排骨 D.小米粥
[解析] 米飯主要含有糖類，紅燒帶魚、炒雞蛋主要含有蛋白質(zhì)和脂肪，根據(jù)合理營養(yǎng)的要求，還要添加含豐富維生素的蔬菜或水果。西蘭花屬于蔬菜。

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