人体的呼吸

人体的呼吸

呼吸系统组成的各器官及功能　　

呼吸系统为通气和换气的器官，由呼吸道和肺两部分组成。

(一)呼吸道
呼吸道是气体进出肺的通道，从鼻腔到气管。临床上常以喉环状软骨为界，将其分为上呼吸道与下呼吸道两部分。

   (1)上呼吸道：包括鼻、咽、喉。

• ①鼻腔　
• 鼻腔是呼吸道的门户。鼻腔被鼻中隔分为左右两腔，前鼻孔与外界相通，后鼻孔与咽相连。前鼻腔生有鼻毛，对吸入空气起过滤作用，可以减少尘埃等有害物质的吸入。整个鼻腔粘膜为假复层纤毛柱状上皮，其间有嗅细胞、杯细胞和分泌腺体，以及相当丰富的血管。因此，鼻腔可以使吸入气体加温加湿。而且当鼻腔受到有害气体或异物刺激时，往往出现打喷嚏、流鼻涕反应，避免有害物吸入，这是一种保护性反射动作，对人体起一定的保护作用。鼻腔除上述呼吸作用外，还有嗅觉和发音作用。

• ②咽　
• 咽是一个前后略扁的漏斗形管道，由粘膜和咽肌组成。上连鼻腔，下与喉相连，可分鼻咽、口咽及喉咽三部分，是呼吸系统和消化系统的共同通道。咽具有吞咽和呼吸的功能，此外咽也是一个重要的发音共振器官，对发音起辅助作用。咽部具有丰富的淋巴组织，由扁桃体等组成咽淋巴环，可防御细菌对咽部侵袭，在幼年时期此种功能较明显。

• ③喉　
• 喉上与喉咽，下与气管相连，既是呼吸通道也是发音器官。喉的支架主要由会厌软骨、甲状软骨和环状软骨所组成，喉腔内左右各有一条声带，两声带之间的空隙为声门裂。当呼吸或发音时，会厌打开，空气可以自由出入，而当吞咽时，会厌自动关闭，避免食物进入气管。

   (2)下呼吸道：下呼吸道是指气管、总支气管、叶、段支气管及各级分支，直到肺泡。气管是气体的传导部分。

(二)肺
肺是进行气体交换的场所，肺位于胸腔，呈圆锥形，右肺较左肺略大。脏层胸膜的斜裂深入组织将肺分为上叶与下叶，右肺另有水平裂使之分为上、中、下3叶。两肺各有肺尖、肺底和两个侧面。肺底与膈肌上部的膈膜相接。肺内侧的肺门与纵隔相依附。肺门是支气管、肺动脉、肺静脉、神经和淋巴管进出的通道。

呼气吸气的模拟实验

呼吸过程中膈肌和肋骨的运动变化情况，用一个演示实验来演示出来效果就好很多了。

前一图向上推时，可以解释为膈肌舒张，所以看着橡皮膜长度变长了，肺内的气体就会因为压力增大而从肺里面出去，气球就表现为瘪下去了；
后一图向下拉时，可以解释为膈肌收缩，所以看着橡皮膜回归原形，肺里面的气体就会因为压力减小而从外界进入肺里面，气球就表现为鼓起来。

人类的呼吸


肺部移植的保存實驗

這是個針對肺部移植的保存實驗，主要目的在實驗該系統可以讓要被移植的肺部保持持續活化時間的長短，將來可望運用到實際活體移植上，此系統完成後能為移植病人與醫生爭取更­多時間。

什麼是肺功能測試

吸菸跟沒吸菸 肺的差別


你還要吸菸嗎？看看這個把烟吸进水里的實驗

鸟类的呼吸

鸟类的呼吸

鸟类是生命世界里最突出的“飞行家”。多种鸟类不仅能高飞、远飞，而且还能持续地久飞。

飞翔是一种非常复杂、非常强烈的运动，需要大量的氧气供给。有人通过实验证明，一只飞行中的鸟所消耗的氧气，比休息时大二十一倍。

当一只信鸽飞越千山万水，风尘仆仆地飞归鸽舍时，居然气不喘，神不疲，就好象从外面“嬉戏”归来一样。各种候鸟和旅鸟，在漫长的迁徙途中很少有窒息突毙的情况发生。这些例子说明，鸟类在飞翔运动中，不论在构造上或生理上，都有着许多奇妙的适应。其中就包括着跟呼吸有关的构造及特殊的呼吸方式。

这种特殊的呼吸方式叫做双重呼吸。双重呼吸过程中的“主角”是由肺和气囊来分担。

顾名思义，气囊就是“能充气的囊”。气囊能充气，当然也能放气。这就好象小孩玩的气球一样，吹了气，就胀；放了气，就瘪。

点击查看鸟类呼吸过程的动画演示

气囊的数量很多，分布在鸟类体腔里的各个器官之间，有的还突入骨的空腔里。

鸟类的呼吸系统非常发达。它的肺是跟许多气囊相通的，由于这个相通，双重呼吸的奇迹就出现了！

鸟类在栖止时，主要靠胸骨和肋骨的运动来改变胸腔容积，以进行呼吸。但是当进行飞翔时，情况就变了！因为这时胸骨等有关构造“忙碌”得很（要牵动两翼进行飞翔），不可能很好“照顾”呼吸作用。那么，呼吸作用就要靠气囊协助肺来进行了。

鸟在飞行时，两翼上下扇动得很厉害，这就促使气囊进行扩张和收缩。这个情况，就跟我们拉风箱一样。当气囊扩张时，外界的空气就吸入肺内，其中有大量空气在肺内进行了气体变换，但也有一部分空气进入了气囊。当气囊收缩时，气囊里的空气又经过肺而排出体外。这样，空气就两次经过肺，两次进行气体交换，发挥了双重呼吸的奇妙作用。

鸟类飞翔越快，翼膀的扇动当然也越猛烈。这个双重呼吸池就更加“大显神通”、“发挥妙用”了。这祥，就能保证鸟类在飞翔中得到充分的氧气。

气囊的妙用还不仅仅在辅助呼吸，它还有很好的散热作用。因为鸟在呼吸时，有大量的冷空气进入了气囊。这就使飞翔中产生的过多热量，可以迅速散发出去，使体温不致增高。此外，还有减轻鸟体对空气的比重作用以及减少内部脏器的摩擦作用等。

两栖类的呼吸

两栖类的呼吸

两栖动物在发育过程中必须经过两个阶段：幼体像鱼，生活在水中，以鳃呼吸，没有成对的附肢；幼体变态后成为成体，有成对的附肢支撑着身体，在陆地上爬行或跳跃运动，一般用肺呼吸。两栖类动物的皮肤光滑裸露无鳞片覆盖，体温不恒定，会随外界温度变化而变化，属于变温动物（或称冷血动物），有夏眠或冬眠现象。两栖类动物的繁殖方式以卵生为主，极少数卵胎生。

魚类的呼吸

魚类的呼吸

鱼的血液循环是封闭的，其心脏比较简单，位于鳃附近，由一个心房和一个心室组成。鱼的鳃由许多有许多毛细血管的小叶。通过它巨大的面积它将水中溶解的氧吸收到血液中。鱼鳃的功率非常高（有些鱼可以利用70%的水溶解的氧），这可能说明鱼的红血球的功率很高。

硬骨鱼的鳃外有一块角质的盖，鱼在呼吸时同时张嘴和将鳃盖打开，这样将水吸入口中，鳃盖上的膜防止水从这个方向流入。合嘴时可以通过嘴前部的一个机构将水从鳃缝中挤出去。软骨鱼没有鳃盖，它们必须不停地张着嘴游动，来让水通过它们的鳃流过。

鱼类的鳃生在头部，一般都由鳃盖覆盖（鲨、鳐类例外）。鳃由梳子一样紧密排列的鳃丝组成，鳃丝两侧排列着突起的鳃小片，鳃小片上密布着微血管。因此，鱼类的鳃一般都显红色，这就是鳃小片上微血管的颜色。人们可以从鳃的鲜艳程度，来判定鱼是否新鲜。当水通过鳃丝时，鳃小片上的微血管摄取水中溶解的氧气，同时把体内的废气棗二氧化碳排出。因此，水从鳃裂流过，鱼就可以不断地进行呼吸。平时，我们看到鱼在水里不断地把口张开，以为鱼在吃东西，其实，鱼吃食物是和呼吸同时进行的，水和食物一起进入口中，而水从鳃孔流出，食物却被鳃耙挡住咽入消化器官。

如果鱼离开了水，那末鳃丝会因失水而干燥，互相粘结，就好像一支在水中笔毛松散的毛笔，离开水后互相粘结一样。鳃丝互相粘结，破坏了进行气体交换的功能，鱼类就会因窒息而死亡。人们还发现，鳃孔越大的鱼，离水后往往也死得越快。

鱼类呼吸的次数，因鱼的种类不同而有很大的差别。隆头鱼和岩鳕一分钟约12～13次；刺鱼可达150次。澳洲肺鱼在冷天每分钟平均呼吸12次，但到天暖时，可达31次。若水中的氧不足时，鱼的呼吸次数就会增加，渐趋喘息。其他因素如剧烈活动。非常饥饿和受惊等，也能引起呼吸次数的增加。

昆虫的呼吸

昆虫的呼吸

昆虫的呼吸的方式极其奇特有趣。如果我们仔细观察一只昆虫的腹部，就是肚子，我们会看到大量的小开口，叫气门（或气孔）。每一个气门都是一个导管（气管）的入口。这个导管和人呼吸的气管功能是一样的。所以昆虫和我们呼吸的方式相同，只是昆虫的肚子里有数百个气管来导入空气。对于昆虫这么小的生物，这些管道并不占多少空间。但是你能设想人类的呼吸系统也如同昆虫的呼吸系统吗?那其他的器官就几乎没有地方了!

 昆虫的气管与体壁的关系

昆虫的其它呼吸方式

昆虫的主要呼吸方式是气门气管的开闭式呼吸，但随着某些昆虫生活习性的改变，其呼吸系统的构造及呼吸方式也发生了相应的改变，这些特殊的呼吸方式大致可以归纳为下列几种。

一、体壁呼吸

    有些昆虫没有气管系统，或气管系统很不完善，气体的交换是经由体壁直接进行的，这种呼吸方式特称为体壁呼吸。如弹尾目昆虫中的绝大多数种类都无气管系统；很多寄生性昆虫的幼虫，体内虽有气管网但无气门，整个体躯浸浴在寄主的体液或组织液中，一般多以柔软的体壁摄取溶解在寄主血液中的氧；某些水生昆虫，体内虽具有完整的气管系统，但在体壁上常无特殊的呼吸机构，可利用体壁吸取溶于水中的氧气。
二、气管鳃和直肠鳃呼吸


    气管鳃(trachealgill)是一些水生昆虫如蜉蝣目、绩翅目和蜻蜓目的稚虫，以及毛翅目的幼虫，体壁向外突出形成的叶片状或丝状构造，鳃内密布气管的分支，溶于水中的氧气和虫体内的二氧化碳，可通过气管分支与水之间的鳃壁进行交换。蜻蜓稚虫的气管鳃突出在消化道后端的直肠内，因而又特称为直肠鳃(rectalgill)，可自进出于直肠腔内的水中吸取氧气。这些昆虫虽然具有呼吸效率较高的气管鳃，但体壁呼吸仍占有重要地位。在冬季，当水中含氧量较高、虫体活动减弱的情况下，单靠体壁呼吸即足以维持生命；而至夏季，水中含氧较少，虫体的活动性又较强时，就必须依靠气管鳃吸取溶解在水中的氧了。

三、物理性鳃呼吸


    某些没有特殊呼吸器官的水生昆虫，不能直接利用水中的氧气，而是以气泡或气膜利用大气中的氧气，这种特殊的呼吸方式，称为“物理性鳃呼吸”。如龙虱和仰泳蝽等的体躯腹面，有一层直立的疏水性毛，当虫体潜入水中时，在毛间可携带一层气膜或气泡，从而可满足其在水中生活数小时甚至数十小时，再到水面上来换气。在有些情况下，气泡不仅具有昆虫潜入水中时携带氧气的功能，它的供氧机制，还可使溶解在水中的氧气源源不断地渗入到气泡中去，以维持气泡的体积，与虫体内进行气体交换。因此这类昆虫可以更长时间甚至终生不到水面上换气。

四、内寄生昆虫的特殊呼吸方式


    内寄生昆虫除以体壁进行呼吸外，某些种类还常具有特殊的呼吸器官和呼吸方式。如很多寄生蝇幼虫钻入寄主体壁后，因寄主皮细胞层受到刺激而向体内扩展，使体壁向内形成一囊状构造(表皮质围鞘)，包住钻入的幼虫，虫体后端的气门对着寄主体壁上的蛀孔，与大气相通。膜翅目小蜂科的某些种类，在卵的一端具有长的柄突，卵产于寄主体内后卵柄露于体外，幼虫在寄主体内孵化后，将身体末端伸入到卵壳内，以虫体后端的气门通过卵柄与外界进行气体交换。

人体消化系统

人体消化系统

人体消化系统由消化道和消化腺两部分组成。

消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠（包括十二指肠、空肠、回肠）和大肠（包括盲肠、阑尾、结肠、直肠）。十二指肠以上的消化道，我们通常称为上消化道，十二指肠以下的消化道则被称为下消化道。消化腺包括唾液腺、肝、胰腺以及消化管壁上的许多小腺体，其主要功能是分泌消化液。 　　

一、消化道由口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠和肛门组成。

二、消化腺包括唾液腺、肝、胰腺以及胃腺、肠腺等。

1. 唾液腺包括腮腺、舌下腺和下颌下腺三部分。
2. 肝是人体最大的消化腺，也是人体内物质代谢和解毒的重要器官。
3. 胰是重要的消化腺，同时又是内分泌腺。
4. 胃腺包括胃底腺、贲门腺、幽门腺。在胃粘膜内还有许多重要的内分泌细胞。
5. 小肠也有许多小腺体，分泌消化酶和粘液。

人体必须从外界摄取营养物质，作为生命活动的能量来源，满足发育、生长、生殖、组织修补等一系列新陈代谢活动的需要。消化系统各器官协调合作，把从外界摄取的食物进行物理性、化学性的消化，吸收其营养物质,并将食物残渣排出体外，它是保证人体新陈代谢正常进行的一个重要系统。

消化系统的基本功能是食物的消化和吸收，供机体所需的物质和能量，食物中的营养物质除维生素、水和无机盐可以被直接吸收利用外，蛋白质、脂肪和糖类等物质均不能被机体直接吸收利用，需在消化管内被分解为结构简单的小分子物质，才能被吸收利用。食物在消化管内被分解成结构简单、可被吸收的小分子物质的过程就称为消化。这种小分子物质透过消化管粘膜上皮细胞进入血液和淋巴液的过程就是吸收。对于未被吸收的残渣部分，消化道则通过大肠以粪便形式排出体外。

在消化过程中包括机械性消化和化学性消化两种形式。

食物经过口腔的咀嚼，牙齿的磨碎，舌的搅拌、吞咽，胃肠肌肉的活动，将大块的食物变成碎小的，使消化液充分与食物混合，并推动食团或食糜下移，从口腔推移到肛门，这种消化过程叫机械性消化，或物理性消化。

化学性消化是指消化腺分泌的消化液对食物进行化学分解而言。由消化腺所分泌的种消化液，将复杂的各种营养物质分解为肠壁可以吸收的简单的化合物，如糖类分解为单糖，蛋白质分解为氨基酸，脂类分解为甘油及脂肪酸。然后这些分解后的营养物质被小肠（主要是空肠）吸收进入体内，进入血液和淋巴液。这种消化过程叫化学性消化。 机械性消化

和化学性消化两功能同时进行，共同完成消化过程。

点击上图放大

 对反刍动物的消化系统有兴趣的可以参考以下链接：

反刍胃

牛的消化器官及特点

消化酶的作用原理

消化酶的作用原理 　　

     

人体的消化功能依靠胃肠运动的 机械性消化 和消化酶作用的 化学性消化 来完成。消化液中含有大量消化酶，可促进食物中糖、 脂肪、蛋白质的水解。由 大分子 物质变为 小分子 物质，以便被人体吸收利用。葡萄糖、甘油、脂肪酸、氨基酸等都是可溶解的小分子物质，可被小肠吸收。

       消化酶是人体 消化器官 分泌的消化液中所含有的物质，是一种蛋白质，主要作用是将食物分解为人体能够吸收的小分子物质。 所有的酶都是专一的，一种酶只催化另一种或一类化学反应，所以消化酶有很多种。 消化酶具有 生物活性 ，受外部环境影响很大（温度，湿度，酸碱度）等。

消化酶的特点总结

• 消化酶是人体消化器官分泌的消化液中所含有的物质，是一种蛋白质。
• 消化酶的主要作用是将食物分解为人体能够吸收的小分子物质。
• 所有的酶都是专一的，一种酶只催化另一种或一类化学反应，所以消化酶有很多种。
• 消化酶具有生物活性，其受外部环境影响很大（温度，湿度，酸碱度）等。 

酶的作用特点

酶

酶（enzyme）是活细胞内产生的具有高度专一性和催化效率的蛋白质，又称为生物催化剂，生物体在新陈代谢过程中，几乎所有的化学反应都是在酶的催化下进行的。

细胞内合成的酶主要是在细胞内起催化作用，也有些酶合成后释入血液或消化道，并在那里发挥其催化作用，人工提取的酶在合适的条件下也可在试管中对其特殊底物起催化作用。

酶学知识来源于生产实践，我国4千多年前的夏禹时代就酿酒盛行，周朝已开始制醋、酱，并用曲来治疗消化不良。酶的系统研究起始于19世纪中叶对发酵本质的研究。Pasteur提出，发酵离不了酵母细胞。1897年Buchner成功地用不含细胞的酵母液实现发酵，说明具有发酵作用的物质存在于细胞内，并不依赖活细胞。1926年Sumner首次提取出脲酶，并进行结晶，提出酶的本质是蛋白质。现已有二千余种酶被鉴定出来，其中有二百余种得到结晶，特别是近三十年来，随着蛋白质分离技术的进步，酶的分子结构、酶作用机理的研究得到发展，有些酶的结构和作用机理已被阐明。总之，随着酶学理论不断深入，必将对揭示生命本质研究作出更大的贡献。

酶的作用特点

酶是生物催化剂（biological catalyst），具有两方面的特性，既有与一般催化剂相同的催化性质，又具有一般催化剂所没有的生物大分子的特征。

酶与一般催化剂一样，只能催化热力学允许的化学反应，缩短达到化学平衡的时间，而不改变平衡点。酶作为催化剂在化学反应的前后没有质和量的改变。微量的酶就能发挥较大的催化作用。酶和一般催化剂的作用机理都是降低反应的活化能（activation energy）。
因为酶是蛋白质，所以酶促反应又固有其特点：

1.高度的催化效率
一般而论，酶促反应速度比非催化反应高许多倍，例如，反应

H₂O₂ + H₂O₂ → 2H₂O + O₂

在无催化剂时，需活化能18，000卡/克分子；胶体钯存在时，需活化能11，700卡/克分子；有过氧化氢酶（catalase）存在时，仅需活化能2，000卡/克分子以下。

2.高度的专一性
一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键，以促进一定的化学变化，并生成一定的产物，这种现象称为酶的特异性或专一性（specificity）。受酶催化的化合物称为该酶的底物或作用物（substrate）。
酶对底物的专一性通常分为以下几种：

（1）绝对特异性（absolute specifictity）
有的酶只作用于一种底物产生一定的反应，称为绝对专一性，如脲酶（urease），只能催化尿素水解成NH3和CO2，而不能催化甲基尿素水解。

（2）相对特异性（relative specificity）
一种酶可作用于一类化合物或一种化学键，这种不太严格的专一性称为相对专一性。如脂肪酶（lipase）不仅水解脂肪，也能水解简单的酯类；磷酸酶（phosphatase）对一般的磷酸酯都有作用，无论是甘油的还是一元醇或酚的磷酸酯均可被其水解。

（3）立体异构特异性（stereopecificity）
酶对底物的立体构型的特异要求，称为立体异构专一性或特异性。如α-淀粉酶（α-amylase）只能水解淀粉中α-1，4-糖苷键，不能水解纤维素中的β-1，4-糖苷键；L-乳酸脱氢酶（L-lacticacid dehydrogenase）的底物只能是L型乳酸，而不能是D型乳酸。酶的立体异构特异性表明，酶与底物的结合，至少存在三个结合点。

3.酶活性的可调节性
酶是生物体的组成成份，和体内其他物质一样，不断在体内新陈代谢，酶的催化活性也受多方面的调控。例如，酶的生物合成的诱导和阻遏、酶的化学修饰、抑制物的调节作用、代谢物对酶的反馈调节、酶的别构调节以及神经体液因素的调节等，这些调控保证酶在体内新陈代谢中发挥其恰如其分的催化作用，使生命活动中的种种化学反应都能够有条不紊、协调一致地进行。

4.酶活性的不稳定性
酶是蛋白质，酶促反应要求一定的pH、温度等温和的条件，强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、高温、紫外线、剧烈震荡等任何使蛋白质变性的理化因素都可能使酶变性而失去其催化活性。

食物中的纤维素

食物中的纤维素

纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。无论一年生或多年生植物，尤其是各种木材都含布大量的纤维素。自然界中，植物体内约有50％的碳存在于纤维素的形式。棉花、亚麻、芋麻和黄麻部含有大量优质的纤维素。棉花中的纤维素含量最高，达90%以上。木材中的纤维素则常与半纤维素和木质素共同存在。

纤维素是一种复杂的多糖，有8000至10000个葡萄糖残基通过β-1,4-糖苷键连接而成。天然纤维素为无臭、无味的白色丝状物。纤维素在水中有高度的不溶性，同时也不溶于稀酸、稀碱和有机溶剂，主要的生物学功能是构成植物的支持组织。

纤维素2D结构

纤维素3D结构

食物中纤维素的功能

食物纤维素包括粗纤维、半粗纤维和木质素。食物纤维素是一种不被消化吸收的物质，过去认为是“废物”，现在认为它在保障人类健康，延长生命方面有着重要作用。因此，称它为第七种营养素。

蔬菜中含有丰富的纤维素。不含纤维素食物有：鸡、鸭、鱼、肉、蛋等；含大量纤维素的食物有：粗粮麸子、蔬菜、豆类等，其中棉花含量最高，达到98%。因此建议糖尿病患者适当多食用豆类和新鲜蔬菜等富含纤维素的食物。目前国内的植物纤维食品，多是用米糠、麸皮、麦糟、甜菜屑、南瓜、玉米皮及海藻类植物等制成的，对降低血糖、血脂有一定作用。

纤维素的主要功能：

1. 有助于肠内大肠杆菌合成多种维生素。
2. 纤维素比重小，体积大，在胃肠中占据空间较大，使人有饱食感，有利于减肥。
3. 纤维素体积大，进食后可刺激胃肠道，使消化液分泌增多和胃肠道蠕动增强，可防治糖尿病的便秘。
   
4. 高纤维饮食可通过胃排空延缓、肠转运时间改变、可溶性纤维在肠内形成凝胶等作用而使糖的吸收减慢。亦可通过减少肠激素如抑胃肽或胰升糖素分泌，减少对胰岛B细胞的刺激，减少胰岛素释放与增高周围胰岛素受体敏感性，使葡萄糖代谢加强。
   
5. 近年研究证明高纤维饮食使Ⅰ型糖尿病患者单核细胞上胰岛素受体结合增加，从而节省胰岛素的需要量。由此可见，糖尿病患者进食高纤维素饮食，不仅可改善高血糖，减少胰岛素和口服降糖药物的应用剂量，并且有利于减肥，还可防治便秘、痔疮等疾病。

总的来说，纤维素的主要生理作用是吸附大量水分，增加粪便量，促进肠蠕动，加快粪便的排泄，使致癌物质在肠道内的停留时间缩短，对肠道的不良刺激减少，从而可以预防肠癌发生。

水对生物的影响

水对生物的影响

有学说认为，地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%；而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。 水有利于部分生物化学反应的进行，如动物的消化作用及植物的光合作用。在生物体内还起到运输物质的作用，如血液中的血浆绝大部分都是水，有助于体内传输营养及氧。由于水可以透过蒸发而降低温度，因此水对于维持生物体温度的稳定起很大作用，如动物的汗液及植物的蒸腾作用。

水
IUPAC英文名	Water
别名	氧化氢(学名)、氢氧化氢、一氧化二氢
性质
化学式	H2O 或 HOH
摩尔质量	18.01524 g mol−1
外观	白色固体或近无色微蓝透明晶体或液体
密度	1000 kg·m−3 (液,4 °C) 917 kg·m−3 (固)
熔点	0 °C, 32 °F (273.15 K)[2]
沸点	100 °C, 212 °F (373.15 K)[2]
pKa	15.74 ~35-36
pKb	15.74
黏度	0.001 Pa·s, 20 °C
结构
晶体结构	六方
分子构型	角形
分子偶极矩	1.85 D
若非注明，所有数据都依从国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。

水能溶解各种各样的电解质，被溶解了的电解质以离子态离解，使生命中的生物化学反应得以正常进行。

水是一部分有机物质的溶剂，对人体内的生物反应十分有利。
 
水的表面能力大，存在于人体各个组织、器官、肌肉毛细管与组织液中以及细胞与细胞之间的微小间隙之内向全身供给营养物质向血液提供溶解氧，排泄物又借助于水才能运输，作为尿和汗液等排出体外，如果没有水，排泄物将在人体内积累，以致产生中毒现象。
 
人体除由传导、幅射将热量散发外，还通过发汗等产生的气化热，把体内多余的热散出去，以防体温上升。

水是構成人體的重要成分，如血液、淋巴液以及身體的分泌物等都與水有關，水約占成人體重的60-70%。血液中含水量約達90%以上，我們進食後，吞嚥、消化、運送養份、以至排泄廢物，各個環節都需要水的幫助才能順利進行。水能潤滑關節、水可防止眼球過乾、唾液和胃液能幫助消化、水亦能調節體溫，透過排汗帶走體內過高的熱量。多喝水可降低尿酸、預防痛風發生，還可以降低尿中的鈣濃度，避免尿路結石。

我們身體大約有40公升的水，而我們每天的失水量隨個人活動量及環境而不同。通常，我們人體一天的排尿量約有1500CC，再加上汗水、皮膚上直接蒸發的水份及糞便等，合計起來每日流失的水份大約有2000~3000CC，因此水份的補充量最好是在此一範圍內。

呼吸也會流失水份，隨著工作量與溫度的增加，呼吸量與排汗量也同時增加，水的流失也相對增加。生病所引致的發燒、嘔吐及腹瀉狀況也會令水份大量流失，因此必須儘快的補充，以保持體內水份的平衡，才能維持身體健康。因為如失去10%的水份對身體有害，若是失去20%的水份則對生命有危險。

幾乎所有的食物都含有水份，而在消化時被身體所吸收。除了白開水以外，水果和蔬菜是水份的良好來源。水是最好的良藥，每人每天應喝8杯的水( 約2000~3000CC，但若尿液的顏色較深，則表示所喝的水量不夠 )來預防及治療多種疾病。舉例簡述如下：

1.感冒及發燒：感冒的預防須有充足的睡眠及均衡的飲食，充足的水份及流質食物，以補充因發燒所失去的水份。
2.膽結石及腎結石：每天要喝足夠的水，以沖走腎結石或預防結石的發生。
3.痛風：痛風是因為尿酸過高，並在關節四周的組織堆積而造成發炎所致。因此每天要喝大量的水，以防止尿酸所造成的結晶沉積，並使尿酸能容易地自腎臟排出。
4.哮喘：哮喘的病徵是胸部緊勒和呼吸困難，且帶著喘息和噓噓的聲音。患者要多喝水，以維持呼吸道之分泌物較稀而不黏稠，如有痰較易咳出，不會堵塞支氣管而加重哮喘。
5.膀胱炎：這種泌尿疾病大都是由泌尿口受到細菌感染而引起，但有時也會是因為腎臟受到感染，而由尿液傳染給膀胱。膀胱炎多半發生在女性，患者要喝大量的水以沖走體內感染之細菌。
6.便秘：多喝水及流質食物以免腸道失水，同時要吃富含纖維之食物，以利排泄，並要充份運動。

水喝得太少或不夠的人除了較易得病外，也比較容易疲倦、思考混亂，而且不容易排除身體新陳代謝的毒素。整天坐在冷氣房裡的上班族們，更容易有皮膚乾澀、容易長小細紋的苦惱，對於上了年紀的人、小孩或運動選手來說，若長時間待在太陽下時，很有可能會有頭暈目眩、心跳加快、呼吸急促、臉色蒼白、血壓下降等脫水的症狀，所以，可別輕忽喝水這個小動作喔！記得隨時為自已的身體補充必要的水份。

但是，喝水雖然看似一件非常簡單的動作，卻也有許多要注意的地方：


(一) 三餐後喝水：
用餐後半小時喝水較為適當，但是現代人習慣喝罐裝飲料，不喜歡喝白開水，然而，喝罐裝飲料也要慎重選擇，其中以運動飲料或是蔬果汁最好，因為蔬果汁可以補充多種營食素，而運動飲料具備適量的電解質，和人體滲透壓相當，比水還容易被吸收。
最近市面上出現了LIGHT的運動飲料，對於不常運動的上班族來說，是補充水分和電解質相當適合的選擇。

(二) 起床一杯水
清晨可以說是一天之中補充水份的最佳時機，因為清晨飲水可以使腸胃馬上甦醒過來，刺激蠕動、防止便秘，更重要的是，經過長時間的睡眠後，血液濃度增高，這個時侯補充水份，能迅速降低血液濃度，促進循環，讓人神清氣爽，恢復清醒。

(三) 睡前一杯水
人體在睡眠的時侯會自然發汗，在不知不覺中流失了水份及鹽份，而睡眠的六～八小時內，身體都無法補充水份，這就是為什麼早晨起床會覺得口乾舌燥的原因了。因此建議在睡前半小時要預先補充水份、電解質，讓身體在睡眠中仍能維持平衡的狀態，同時也能降低尿液濃度，防止結石的發生。

(四)少喝运动汽水
運動飲料含有氯化鈉，適用於運動流汗後或拉肚子後的體液補充，不適合在平時當開水大量飲用，以免增加腎臟負擔。

(五)多喝自来水
如果長期不喝自來水，而改喝礦泉水或蒸餾水，因為沒有添加保護牙齒的氟，可能會增加孩子蛀牙的機會。預防的方法是多使用有添加氟的牙膏刷牙。

(六)可喝电解水
市面上飲用的電解水為鹼性水，適合酸性體質或平常喜歡吃肉而少吃蔬菜水果的人。

人体内水平衡情况表

收入	（毫升）	支出	（毫升）
饮用水	1200	尿	1200
食物水分	600	从皮肤肺部	700
体内水	200	粪便	100
合计	2000	合计	2000

说明：体内水，就是进入体内的食物由于加氧反应，在发生热的同时产生的，成年人：男子体重每一公斤，每天大约需要补充30毫升水，女子体重每1公斤，每天大约需要补充25毫升水，这里都是指每天所必须补充的。

维生素种类、来源与其主要功能

维生素种类、来源与其主要功能

维生素种类		主要功能	来源
维他命 A (Vitamin A)		帮助视力 (明亮和颜色), 促进成长, 预防皮肤乾燥, 加强抵抗细菌传染	胡萝卜, 高营养价值的牛奶, 甜马铃薯, 菠菜, 罗马甜瓜, 杏果, 甘蓝菜, 芒果, 蕃茄
维他命B群	硫胺素 维他命 B1(THIAMIN-B1)	帮助碳水化合物新陈代谢的酵素, 神经系统功能	向日葵花的种子, 谷类, 麦芽, 乾豆, 婉豆, 啤酒酵母
	核黄素 维他命 B2(RIBOFLAVIN-B2)	帮助新陈代谢的反应	牛奶, 菇类, 菠菜, 啤酒酵母, 谷类
	菸碱酸 维他命 B3 (NIACIN-B3)	帮助新陈代谢的热量, 综合脂肪, 分裂脂肪	菇类, 谷糠, 麦糠, 鱼类, 肉类, 花生, 谷类
	维他命 B6 (VITAMIN B6)	帮助蛋白质新陈代谢, 神经系统功能, 血红素结合	菠菜, 甘蓝菜, 香蕉, 鲑鱼, 向日葵花的种子, 黄豆, 绿色蔬菜
	维他命 B12 (VITAMIN B12)	神经系统功能, 红血球形成, 新陈代谢脂肪所必须的辅酵素	肉类, 动物器官类, 牡蛎, 蛤 (植物类食物尚未发现)
	泛酸 (Pantothenic Acid)	帮助新陈代谢的热量, 综合脂肪, 分裂脂肪, 帮助抗体形成, 维他命的利用	菇类, 绿色蔬菜, 谷类, 甘蓝菜, 蛋, 大部份的食物
	维生素 H (BIOTIN)	帮助葡萄糖的制造, 综合脂肪	乳酪, 蛋黄, 花椰菜, 花生奶油
	叶酸 维生素B (FOLIC ACID)	DNA结合的辅酵素, 红血球形成	绿色蔬菜, 芽甘蓝, 向日葵花的种子
维他命 C( Vitamin C)		胶质合成, 贺尔蒙合成, 神经传递, 免疫系统的正常运作	柑桔类水果, 草莓, 甘蓝菜, 蕃茄, 番石榴
维他命 D (Vitamin D)		帮助吸收饮食的钙和磷, 防止骨骼石灰化	牛奶, 鱼油, 鲔鱼, 鲑鱼
维他命 E (VITAMIN E)		保护细胞薄膜抗氧化	蔬菜油, 坚果和一些绿色蔬菜，水果
维他命 K (VITAMIN K)		血液凝结的催化剂	绿色的叶类蔬菜, 肝脏

矿物盐的种类、来源与其功能

矿物盐的种类、来源与其功能

矿物盐种类	功能	来源
钠 (Sodium)	部份细胞外的流体, 帮助神经脉动的传递, 流体的平衡, 身体酸碱值(PH)的保持	食用盐, 加工食物
钾 (Potassium)	部份细胞外的流体, 帮助神经脉动的传递	菠菜, 南瓜, 香蕉, 柳橙汁, 蔬菜和水果, 牛奶
氯化物 (Chloride)	部份细胞外的流体, 胃酸, 帮助神经脉动的传递, 身体酸碱值(PH)的保持	食用盐, 某些蔬菜
钙 (Calcium)	增强骨骼和牙齿强度, 血液凝结, 帮助神经脉动的传递, 肌肉收缩	乳制品, 豆奶, 多叶的蔬菜, 豆腐，柳橙和某些水果
磷 (Phosphorus)	增强骨骼和牙齿强度, 部份新陈代谢的化合物和细胞内的流体	乳制品, 鱼
镁 (Magnesium)	增强骨骼强度, 酵素功能, 神经和心脏机能	麦糠, 绿色蔬菜, 坚果, 巧克力
硫磺 (Sulfur)	部份的维他命和氨基酸, 药物解毒, 酸碱平衡	含有蛋白质的食物都有
铁 (Iron)	部份形成红血球的血红素, 肌肉细胞里的肌红蛋白, 部份的酵素, 蛋白质, 帮助热量的产生, 免疫的功能	杏桃, 蛋, 牛奶, 肉类, 蔬菜, 谷类食物
锌 (Zinc)	新陈代谢的酵素, 伤口愈合, 成长, 免疫功能, 胰岛素释放, 味觉	牡蛎, 虾类, 螃蟹, 瘦牛肉, 羊肉, 火鸡肉, 豆类, 菇类
硒 (Selenium)	抗氧化保护细胞薄膜	鱼类, 肉类, 蛋, 贝壳类, 谷类
碘 (Iodine)	帮助甲状腺里的综合贺尔蒙正常生长, 发展, 新陈代谢的速度	盐, 乳制品, 食物, 鱼

脂肪

脂肪

概述 

脂肪（Fat）是室温下呈固态的油脂（室温下成液态的油脂称作油），多来源于人和动物体内的脂肪组织，是一种羧酸酯，由碳、氢、氧三种元素组成。与糖类不同的是，脂肪所含的碳、氢的比例比较大，而氧的比例比较小，所以发热量比糖类高。 食用脂肪是人用来直接食用或烹调的油脂，其主要成分是三酸甘油酯，也就是中性脂肪。脂肪是常见的食物营养素之一，亦是三种提供能量的营养之一。  脂肪的结构均为甘油＋3脂肪酸→1油脂＋3水。 天然脂肪酸通常含有偶数个碳原子，这是由于脂肪合成的中间体为乙烯的缘故。

三酸甘油酯分子

脂肪的功能 

提供能量 

脂肪的能量密度是每公克37000焦耳，亦即9大卡。相对于糖类的每公克17000焦耳和乙醇的每公克29000焦耳，脂肪是密度最高的食物营养素。

必需脂肪酸 

一些脂肪酸是人体保持健康必需的。例如Ω-3-脂肪酸（烃基上第一个双键位于从末端数第三个碳原子处）有维持免疫和心血管功能的作用。

改善食物口感 

促成细腻，润滑的口感。缺乏脂肪的菜肴则经常被形容为“清汤寡水”。另外脂肪还促进进食后的饱胀感。

传热媒介 

用来直接煎炸食物（主要是用沙拉油），可以在表面达到高温（>摄氏100度）。炒菜中用来均匀传热和防止沾锅。

溶解脂溶性成分 

食物原料中的一些气味分子和营养分子不易溶于水而易溶于油脂，因此一定量的脂肪有助于食物的香味和营养。例如要充分利用胡萝卜中的胡萝卜素，则最好将之与一定的脂肪或含脂肪成分烹调。

蛋白质

蛋白质

概述

蛋白质是一种复杂的有机化合物，由氨基酸分子呈线性排列所形成，相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过形成肽键连接在一起。

大多数微生物和植物能够合成所有20种标准氨基酸；动物则由于缺乏某些氨基酸合成途径中特定氨基酸合成反应所需的关键酶，如从天冬氨酸生成赖氨酸、甲硫氨酸和苏氨酸的合成反应第一步中发挥催化作用的天冬氨酸激酶，而只能合成部分氨基酸。因此，动物必须从食物中获取这些自身无法合成的氨基酸。一个生物体所无法合成而需从食物中获取的氨基酸被称为必需氨基酸。如果环境中存在所需氨基酸，微生物能够直接摄取这些氨基酸，而下调其自身的合成水平，从而节省了原来需要用于合成反应的能量。

功能

动物所摄取的氨基酸来源于食物中所含的蛋白质。摄入的蛋白质通过消化作用而被降解，这一过程通常包括蛋白质在消化系统的酸性环境下发生变性，变性后的蛋白质被蛋白酶水解成氨基酸或小段的肽。随后这些降解片断就可以被吸收。部分吸收后的氨基酸被用于蛋白质的合成，其余的则通过糖异生作用被转化为葡萄糖或进入三羧酸循环进行代谢。蛋白质的营养作用在饥饿环境下显得特别重要，此时机体可以利用自身的蛋白质，特别是肌肉中的蛋白质，来产生能量以维持生命活动。蛋白质/氨基酸也是食物中重要的氮源.

来源

人体所需蛋白质在许多食物中都含量丰富，如动物肌肉、乳制品、蛋、豆类、榖类和蕈类等。人体中蛋白质缺乏可以导致全身浮肿、皮肤干燥病变、头发稀疏脱色、肌肉重量减轻、免疫力下降等。食物中的蛋白质有时会引起过敏反应。

蛋白质的四级结构

糖(碳水化合物)的种类

糖(碳水化合物)的种类

概述

葡萄糖的空间填充模型

糖类物质广布自然界，是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在化学上，由于其由碳、氢、氧元素构成聚合，故又称之为碳水化合物。碳水化合物（carbohydrate）名字的来由是生物化学家在先前发现糖类化合物的分子式都能写成Cn(H2O)m，故以为是碳和水的化合物，但是后来的发现证明了许多糖类并不合乎其上述分子式。如鼠李糖(C6H12O5)。而有些符合上述通式却又不是糖类，如甲醛(CH2O)等。

分类

糖类大致可以分为以下几类：

以结构区分：

单糖：糖类中结构最简单的一类，是组成更复杂的碳水化合物的基本单位。所有单糖都带有甜味，都是还原糖，而且可溶于水，简单的单糖一般是含有3-7个碳原子的多羟基醛或多羟基酮。单糖可以根据每分子内碳原子的数目分成丙糖、戊糖和己糖。戊糖和己糖是最常见的碳水化合物类别，常见的戊糖有核糖和脱氧核糖，常见的己糖则有葡萄糖、果糖和半乳糖。

葡萄糖可以以链状或环状的形式存在

双糖（二糖）：双糖是由两个单糖分子脱水缩合而成的糖苷，苷元是另一分子的单糖。双糖经酶水解后会生成两个分子的单糖。双糖的例子有乳糖、蔗糖、麦芽糖。除了蔗糖，其余的双糖也是还原糖。

寡糖：由3～10个单糖组成，不易被人体的消化道酵素分解，故属于低热量的甜味料，能促进肠内有益细菌的繁殖（如比菲德士益生菌）

多糖：由10个以上单糖分子聚合而成。经水解后可生成多个单糖或低聚糖。根据水解后生成单糖的组成是否相同，可以分为：

同聚多糖：同聚多糖由一种单糖组成，水解后生成同种单糖。如阿拉伯胶、糖原、淀粉、纤维素等。

杂聚多糖：杂聚多糖由多种单糖组成，水解后生成不同种类的单糖。如粘多糖、半纤维素等。

以官能基区分：

醛糖——具醛基的糖
酮糖——具酮基的糖

营养的种类

什么是营养？

营养的英语单词Nutrition被解释为：

• 一个生物体吸收，使用食物和液体来保持正常的功能，生长，以及自我维护的有机过程
• 对饮料对健康和疾病的关系的研究。
• 一种追求营养成分和全部食物的最佳搭配，达到身体的最佳性能的观念和想法。

人体每天摄入大量的食物，都是为了获得足够的营养物质。人体不断从外界摄取食物，经过消化、吸收、代谢和利用食物中身体需要的物质（养分或养料）以维持生命活动的全过程。
营养素主要分为人体需求量较大的宏量营养素和需求量较小的微量营养素。其中宏量营养素包括碳水化合物、脂肪、纤维素、蛋白质以及水。微量营养素包括矿物质和维生素。 宏量营养素，除纤维素和水之外，主要为人体提供能量，以焦耳(Joules)或者卡路里(calories)来衡量。每克碳水化合物或蛋白质提供4千卡能量，每克脂肪提供9千卡能量。其他营养素，包括纤维素、水、矿物质和维生素，不提供能量，但在机体的生理活动中具有重要的作用。

生物摄取营养的目的

• 提供能量
• 修补组织
• 维持健康

营养的种类

基本上可以分为以下六种：

 

• 糖(碳水化合物)
• 蛋白质
• 脂肪
• 矿物盐
• 维生素
• 水

其中纤维素虽然不能被人体所吸收，但也起着非常重要的作用。

食物金字塔

欢迎光临蔡老师的动物世界～

欢迎光临蔡老师的动物世界～

这是我专为马来西亚峇株吧辖华仁中学初中三的同学开的博客，请从这里探索动物身体的奥秘吧！

营养的种类
糖(碳水化合物)的种类
蛋白质
脂肪
矿物盐的种类、来源与其功能
维生素种类、来源与其主要功能