《生物下册《人体能量来源》课件济南》

人体能量来源人体的一切活动都离不开能量的支持和供给从简单的呼吸、心跳到复杂的思考、运动，每一个生命过程都需要消耗能量能量是维持生命活动的基础，是人体进行各项生理活动的动力源泉食物是人体获取能量的主要途径通过摄入各种食物，人体可以获得不同类型的营养物质，这些物质经过消化、吸收和代谢转化为人体可以利用的能量形式，支持我们的日常生活和各种活动本课程将系统介绍人体能量的来源、转化及利用过程，帮助同学们建立科学的能量观念，为健康生活奠定基础课程目标掌握能量定义及单位理解能量的科学定义，掌握焦耳、千卡等能量单位的换算关系，能够正确应用能量单位进行计算理解三大营养物质的能量功能掌握碳水化合物、脂肪和蛋白质作为能量来源的特点，了解它们在人体内转化为能量的过程及效率探索能量获取与消耗过程学习人体如何从食物中获取能量，以及能量在体内的转化、储存和消耗规律，建立能量平衡的科学概念通过本课程的学习，同学们将能够科学看待日常饮食中的能量来源，合理安排膳食结构，保持健康的能量平衡状态能量的定义物理学定义生物学意义从物理学角度看，能量是指物体在生物学中，能量是维持生命活做功的能力物体具有的能量越动的基础从细胞代谢到整体生多，它能做的功就越多能量可命活动，无论是简单的分子合成以有多种形式，如机械能、热能、还是复杂的神经传导，都需要能电能等，不同形式的能量可以相量的参与和支持互转化能量转化人体内的能量经历着不断的转化过程食物中的化学能通过消化系统转化为人体可用的生物能，再通过代谢活动支持各种生理功能能量是不可或缺的生命要素，人体所有的生理活动，无论是自主的还是主动的，都需要能量的支持理解能量的定义是学习人体能量来源的第一步能量单位焦耳（）千卡（）单位换算J kcal焦耳是国际单位制中能量的基本单千卡是传统的能量计量单位，也称千卡（）焦耳（）1kcal=4184J位在生物学中，我们常用千焦为大卡在营养学和日常饮食中，千焦（）在实际应用≈

4.184kJ（）来表示食物或生理活动的能食品标签上通常使用千卡来标示食中，为了简化计算，我们通常取近kJ量，千焦等于焦耳焦耳物的能量含量它表示将千克水似值千卡千焦了解这些1100011≈

4.2也是目前科学界普遍采用的能量计的温度升高摄氏度所需的热量单位的换算关系对于正确理解食物1量单位能量标签非常重要掌握能量单位及其换算是理解人体能量来源和消耗的基础在日常生活中，我们会同时接触到不同的能量单位，因此熟悉它们之间的换算关系很有必要人体对能量的需求基础代谢维持基本生命活动所需能量日常活动及运动工作、学习、运动等主动消耗生长、发育、修复组织构建与更新所需能量人体对能量的需求是多层次的基础代谢是维持人体生命的最低能量需求，即使在睡眠状态下，我们的内脏器官仍在工作，需要持续的能量供应日常活动和运动则需要额外的能量支持，活动强度越大，能量需求越高对于处于生长发育阶段的青少年来说，构建新组织、促进身体发育同样需要大量能量此外，受伤后的组织修复、免疫系统功能等也都离不开充足的能量供应理解这些不同层次的能量需求，有助于我们合理安排饮食，满足身体的实际需要人体能量来源分类脂肪高效的能量储存形式，每克提供的能量是碳水化合物的倍脂肪是人体储备能量的主要形

2.25式，在能量需求大或食物摄入不足时被动员利用碳水化合物蛋白质人体的主要能量来源，提供约的日常能量主要功能是构建和修复组织，但在特定情况下也60%需求碳水化合物在体内可以迅速分解为葡萄糖，可以作为能量来源当碳水和脂肪无法满足需求为细胞提供直接可用的能量时，蛋白质会被分解提供能量这三大营养素是人体获取能量的主要来源，它们通过不同的代谢途径最终转化为细胞可以利用的能量形式合理平衡三者的摄入比例对维持健康至关重要碳水化合物介绍人体首选能源即时能量补充碳水化合物是人体获取能量的首选来源，特别是对大脑和与脂肪和蛋白质相比，碳水化合物可以更快速地被消化吸神经系统而言大脑每天约需要克葡萄糖来维持正常收和利用，为身体提供即时能量这就是为什么运动员在120功能，这些葡萄糖主要来自碳水化合物的分解比赛前通常会食用富含碳水化合物的食物在正常饮食结构中，碳水化合物通常提供人体的碳水化合物代谢产生的二氧化碳和水比脂肪少，因此在高60-70%日常能量需求，是维持日常活动的主要能量来源强度运动中更为高效，能够更好地支持有氧呼吸合理摄入碳水化合物是保持健康能量平衡的关键过多摄入会转化为脂肪储存，而摄入不足则可能导致身体分解肌肉组织以获取能量，影响健康和体能表现碳水的种类与结构单糖最简单的碳水化合物形式，如葡萄糖、果糖和半乳糖葡萄糖是人体细胞的主要能量来源双糖由两个单糖分子结合形成，如蔗糖（葡萄糖果糖）、麦芽糖（葡萄糖葡萄糖）和乳糖（葡++萄糖半乳糖）+多糖由多个单糖分子连接而成的长链，主要包括淀粉、糖原和纤维素淀粉存在于米饭、面包等食物中，是人类主食的主要成分在日常饮食中，米饭、面条、馒头等主食富含淀粉；水果含有丰富的果糖；牛奶中含有乳糖；蜂蜜则主要由果糖和葡萄糖组成了解不同种类碳水的特性和来源，有助于我们合理规划膳食结构，优化能量摄入需要注意的是，简单碳水（如糖类）提供快速能量但容易引起血糖波动，而复杂碳水（如全谷物中的淀粉）则提供持久能量，更有利于健康碳水的消化与吸收口腔阶段消化始于口腔，唾液中的淀粉酶（淀粉酶）开始分解多糖咀嚼过程增α-加食物表面积，使酶能更有效地作用胃部阶段胃酸使唾液淀粉酶失活，但胃中的机械性搅动继续将食物分解成更小的颗粒，为小肠中的进一步消化做准备小肠阶段3胰腺分泌的胰淀粉酶继续分解多糖小肠刷状缘上的酶将双糖分解为单糖，如葡萄糖、果糖和半乳糖吸收阶段单糖通过小肠上皮细胞被吸收进入血液，然后通过门静脉运输到肝脏，最终进入全身循环为各组织器官提供能量碳水化合物的消化是一个渐进的过程，从复杂的多糖逐步分解为人体可以直接吸收利用的单糖这个过程中多种消化酶协同工作，确保高效吸收碳水产生的能量4kcal60%4-5g每克热量能量来源比例身体储备每克碳水化合物在体内完全氧化可产生约千在健康饮食结构中占总能量摄入的比例肝糖原储量（克千克肝重），是短期能量储备4/卡（千焦）的能量17碳水化合物的能量转化效率很高，被人体吸收后能够迅速转化为可用能量与脂肪相比，碳水化合物在体内氧化时需要更少的氧气，因此在高强度运动中特别重要人体对碳水化合物的储存能力有限，主要以糖原形式储存在肝脏和肌肉中肝糖原主要用于维持血糖稳定，而肌糖原则为肌肉活动提供直接能量当摄入的碳水化合物超过即时需求和储存容量时，多余部分会转化为脂肪储存脂肪介绍能量密集型营养素多重生理功能脂肪是人体中能量密度最高的营除提供能量外，脂肪还有多种重养素，每克提供千卡（千焦）要功能保护内脏器官免受机械938能量，是碳水化合物和蛋白质的伤害、维持体温、参与细胞膜构倍这使脂肪成为高效的建、协助脂溶性维生素（、、

2.25A D能量储存形式、）吸收等E K长期能量储备人体能够几乎无限制地储存脂肪，这是长期生存的进化适应脂肪组织除储存能量外，还是一个活跃的内分泌器官，分泌多种影响代谢的激素适量摄入健康脂肪对维持身体功能至关重要然而，现代饮食中往往含有过多脂肪，特别是不健康的饱和脂肪和反式脂肪，导致肥胖和相关健康问题的增加合理控制脂肪摄入量和类型是健康饮食的重要原则脂肪的种类饱和脂肪单不饱和脂肪多不饱和脂肪主要来源于动物性食品，如肥肉、黄分子中含有一个碳碳双键，多存在分子中含有多个碳碳双键，主要来--油、奶油等在室温下通常呈固态于橄榄油、坚果等食物中这类脂肪源于植物油和鱼类包括必需脂肪酸分子结构中碳原子间以单键连接，没有助于降低血液中的低密度脂蛋白如和，人体无法合成，必ω-3ω-6有双键过量摄入与心血管疾病风险（坏胆固醇），对心脏健康有益须从食物中获取增加相关食物例子橄榄油、鳄梨、杏仁食物例子玉米油、葵花籽油、深海食物例子猪油、牛油、椰子油鱼了解不同类型脂肪的来源和特性，有助于我们在日常饮食中做出更健康的选择一般建议减少饱和脂肪的摄入，适量增加不饱和脂肪的比例，特别是含有脂肪酸的食物ω-3脂肪的消化与吸收口腔与胃部准备脂肪在口腔和胃中基本不被消化，但胃的机械搅动将脂肪乳化成小滴，增加表面积以利于后续消化胃中的脂肪酶对部分脂肪开始作用，尤其是中链脂肪酸胆汁乳化作用食物进入小肠后，胆囊收缩释放胆汁胆汁中的胆盐具有两亲性（亲水亲脂），能将脂肪乳化成更小的脂肪滴，大大增加表面积，便于脂肪酶作用酶解与吸收胰腺分泌的胰脂肪酶在小肠中将脂肪（甘油三酯）水解为甘油和脂肪酸这些产物与胆盐形成混合胶束，通过被动扩散进入小肠上皮细胞运输与分配在小肠上皮细胞内，甘油和脂肪酸重新合成甘油三酯，与蛋白质结合形成乳糜微粒，通过淋巴系统进入血液循环，最终被肝脏和其他组织利用或储存脂肪的消化吸收是一个复杂的过程，需要多个器官的协同作用由于脂肪不溶于水，其消化过程与水溶性营养素如碳水化合物有很大不同，需要特殊的乳化和运输机制脂肪产生的能量9kcal38kJ每克热量焦耳当量每克脂肪完全氧化产生的能量每克脂肪产生的能量（国际单位）倍

2.25能量比值与碳水和蛋白质相比的能量倍数脂肪是能量密集型营养素，这主要是因为其分子结构中含有大量氢原子，可以与氧气结合释放能量与碳水化合物相比，脂肪的氧化需要更多氧气，因此在高强度运动中不是首选能源，但在低强度、长时间的活动中则成为重要能量来源人体脂肪储备丰富，即使是瘦人体内也储存着数万千卡的能量，足以支持数周的基础代谢需求在食物短缺或长时间运动时，储存的脂肪会被动员，通过氧化途径分解β-产生能量，支持身体活动和基础代谢蛋白质介绍身体的建筑材料生化功能载体蛋白质是构成人体组织的基蛋白质作为酶、激素、抗体本单位，参与肌肉、皮肤、参与几乎所有生理过程的调头发、指甲等几乎所有组织节每种蛋白质都有特定的的形成和修复人体内约氨基酸序列和三维结构，决的成分是蛋白质，仅次定了其独特的生物学功能20%于水分的含量备用能源虽然蛋白质主要作用不是提供能量，但在必要时（如长期饥饿或极度运动）可被分解利用人体无法像储存脂肪那样大量储存蛋白质，所以动用蛋白质作为能源通常意味着分解功能性组织与碳水化合物和脂肪不同，蛋白质含有氮元素，这使其分解过程更为复杂分解产生的氨基氮必须通过尿素循环转化为尿素排出体外，增加了肝脏和肾脏的负担因此，蛋白质通常不是身体优先选择的能量来源蛋白质的种类按来源分类按结构分类从来源看，蛋白质可分为动物性蛋白和植物性蛋白动物从结构上看，蛋白质可分为简单蛋白质和复合蛋白质简性蛋白质存在于肉类、鱼类、蛋类和奶制品中，通常含有单蛋白质仅由氨基酸组成，如肌球蛋白、白蛋白等全部必需氨基酸，被称为完全蛋白质复合蛋白质除氨基酸外还含有非蛋白质部分，如含有糖基植物性蛋白质主要来自豆类、坚果、谷物等，单一来源往的糖蛋白、含有脂质的脂蛋白等不同结构的蛋白质在人往缺乏某些必需氨基酸，需要多种植物食物搭配才能获得体内发挥着不同的功能全面的氨基酸供应人体无法合成所有氨基酸，必需通过饮食获取种必需氨基酸均衡摄入各类蛋白质食物，特别是结合不同来源的植物9蛋白，可以确保摄入全面的氨基酸谱系，满足身体对蛋白质的需求蛋白质消化与吸收口腔阶段口腔中无专门消化蛋白质的酶，但咀嚼过程将食物机械破碎，增加表面积，便于后续消化胃部阶段2胃酸（盐酸）使蛋白质变性，胃蛋白酶（主要是胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶）开始将蛋白质分解为多肽小肠阶段胰腺分泌的多种蛋白酶（胰蛋白酶、糜蛋白酶等）进一步将多肽分解为小肽和氨基酸小肠刷状缘上的肽酶将小肽分解为单个氨基酸吸收运输氨基酸通过主动运输被小肠上皮细胞吸收，进入门静脉系统，运送至肝脏进行初步代谢，然后进入全身循环分配至各组织蛋白质的消化是一个从大到小的分解过程，需要消化道各部位的协同作用与碳水化合物和脂肪不同，蛋白质消化从胃部就开始了实质性的分解，这体现了不同营养物质消化过程的特异性蛋白质产生的能量4kcal17kJ10-15%每克热量焦耳当量能量来源占比每克蛋白质完全氧化可产生的热量每克蛋白质产生的能量（国际单位）在健康饮食中蛋白质提供的能量比例蛋白质作为能量来源时，首先被分解为氨基酸碳骨架可以转化为葡萄糖（糖异生）或直接进入三羧酸循环产生能量，而含氮基团则通过尿素循环转化为尿素排出体外这个过程比碳水化合物和脂肪的代谢更为复杂，能量转化效率相对较低健康人群通常不会大量利用蛋白质作为能量来源，只有在长期饥饿、剧烈运动或高蛋白低碳水饮食等特殊情况下，蛋白质才会成为主要能量来源过度依赖蛋白质提供能量可能导致肌肉消耗、肝肾负担增加等问题食物中的能量密度高能低营养食物低能高营养食物油炸食品、精制糖、甜点、碳酸饮料等食物能量密度高但新鲜蔬菜、水果、全谷物、豆类等食物含有丰富的维生素、营养素含量相对较低这类食物通常含有大量添加糖、反矿物质和膳食纤维，但能量密度较低如大多数绿叶蔬菜式脂肪和精制碳水，每克食物可提供千卡每克仅提供千卡能量100300-50010020-30能量这类食物有助于控制总能量摄入，同时确保必要营养素的长期大量摄入此类食物容易导致能量过剩而营养不足的隐供应，是健康饮食的重要组成部分高纤维含量还能增加性饥饿状态，增加肥胖、糖尿病等慢性疾病的风险饱腹感，有助于控制食欲了解食物的能量密度有助于我们做出更明智的饮食选择一般建议增加低能高营养食物的比例，限制高能低营养食物的摄入，从而在满足营养需求的同时避免能量过剩细胞直接能量货币ATP能量通用货币三磷酸腺苷（）是细胞中的直接能量载体，如同货币一样可在全身ATP通用，支持各种生理活动由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团组成ATP高能键储能的能量主要储存在磷酸基团之间的高能磷酸键中每当失去一ATP ATP个磷酸基团变成时，就释放约千卡摩尔的能量用于细胞活动ADP

7.3/不断循环再生人体内的不断被使用和再生，每天约合成和分解体重相当的ATP ATP的总量有限但周转迅速，维持着生命活动所需的连续能量供应ATP无论食物中的能量来源是碳水化合物、脂肪还是蛋白质，最终都会通过一系列代谢途径转化为，为细胞提供直接可用的能量是连接食物能量与生理功ATP ATP能的桥梁，是理解人体能量代谢的核心分子的产生过程ATP糖酵解途径有氧呼吸发生在细胞质中，不需要氧气参与在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体，将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，经过三羧酸循环和电子传递链，彻底净产生分子和分子氧化为二氧化碳和水，产生大量2ATP2NADH ATP这是获取能量的第一步，速度快但效（理论上每分子葡萄糖可产生约30-率低分子）32ATP无氧呼吸在缺氧条件下（如剧烈运动时），丙酮酸转化为乳酸，这一过程可以快速产生少量，但同时积累乳酸导致肌肉疲劳另一种无氧途径是酒精发酵，在人体中ATP较少发生线粒体是细胞的能量工厂，大部分（约）在这里通过氧化磷酸化产生不ATP90%同组织对能量来源的偏好不同，如脑组织主要依赖葡萄糖，而肌肉则可以同时利用葡萄糖和脂肪酸理解产生的不同途径有助于我们认识各种生理状态（如运动、休息）下人体能量ATP代谢的特点，为科学锻炼和合理饮食提供理论基础葡萄糖代谢流程糖酵解丙酮酸脱氢葡萄糖在细胞质中分解为丙酮酸，产生丙酮酸进入线粒体，转化为乙酰，CoA少量和释放二氧化碳ATP NADH电子传递链三羧酸循环和将电子传递给氧，同乙酰在循环中完全氧化，产生，NADH FADH2CoA CO2时产生大量并生成和ATP NADHFADH2葡萄糖的完全氧化是一个高效的能量释放过程在有氧条件下，一分子葡萄糖可以产生理论上最多分子，实际约为分38ATP30-32子，其中大部分来自线粒体内的氧化磷酸化过程ATP值得注意的是，葡萄糖还可以通过糖原合成途径转化为糖原储存在肝脏和肌肉中，以备后用在需要时，糖原又可以通过糖原分解途径重新转化为葡萄糖释放能量，这是人体调节血糖和能量供应的重要机制脂肪的分解与利用脂肪动员当能量需求增加或食物摄入不足时，脂肪组织中的甘油三酯在脂肪酶作用下分解为甘油和脂肪酸，释放到血液中这一过程受多种激素如肾上腺素、胰高血糖素的调控脂肪酸运输脂肪酸与白蛋白结合在血液中运输，到达需要能量的组织后进入细胞甘油则主要在肝脏中通过糖异生途径转化为葡萄糖氧化β-脂肪酸在线粒体内通过氧化过程逐步分解为乙酰单位每次氧化循环都会β-CoAβ-从脂肪酸链中切下个碳原子，同时产生分子和分子21NADH1FADH2能量释放产生的乙酰进入三羧酸循环，和则进入电子传递链，最终产生大CoA NADHFADH2量一个含个碳原子的脂肪酸完全氧化可产生约分子ATP18129ATP脂肪的氧化过程释放能量效率高但速度较慢，需要充足的氧气供应这就是为什么低强度持久运动（如慢跑）主要消耗脂肪，而高强度短时运动（如冲刺）则主要依靠碳水化合物供能蛋白质参与能量代谢蛋白质分解脱氨基作用碳骨架利用蛋白质首先被蛋白酶分解为氨基酸这氨基酸中的氨基被去除，形成氨去除氨基后的碳骨架可转化为各种中间-NH2一过程主要发生在饥饿状态、高蛋白饮氨毒性较大，在肝脏中通过鸟产物根据氨基酸类型，它们可以转化NH3食或机体能量需求特别大的情况下与氨酸尿素循环转化为尿素，最终通过肾为丙酮酸、乙酰或三羧酸循环的中-CoA碳水和脂肪不同，蛋白质不是专门的储脏排出体外这一过程增加肝肾负担间产物，参与能量代谢一些氨基酸还能物质可通过糖异生转化为葡萄糖蛋白质作为能量来源是人体的最后选择，通常只在其他能源不足时才大量动用长期过度依赖蛋白质提供能量可能导致肌肉消耗、蛋白质负平衡等问题在极端饥饿状态下，机体会优先保护大脑和心脏等重要器官，而牺牲肌肉组织中的蛋白质来提供能量某些特殊情况下，如高强度运动结合低碳水饮食，机体可能会增加对氨基酸的利用对于健康人群，维持适当的碳水化合物摄入可以避免过度消耗蛋白质能量转换效率能量平衡概念能量盈余1摄入消耗，体重增加能量平衡摄入消耗，体重稳定=能量赤字3摄入消耗，体重下降能量平衡是指食物摄入的能量与机体消耗的能量之间的关系根据热力学第一定律（能量守恒定律），能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一种形式转变为另一种形式应用到人体，这意味着多余的能量会以脂肪等形式储存，能量不足则需要动用体内储备长期的能量不平衡会导致体重变化每多余或缺失约千卡（千焦）的能量，理论上会导致体重增加或减少约千克然而实际上，7700322001身体会通过调整代谢率、活动量等多种代偿机制来应对能量变化，因此体重变化通常不会完全按照这一简单公式发生维持健康的能量平衡是预防肥胖和营养不良的关键根据个人实际需求调整饮食和活动量，使摄入与消耗大致相等，是保持健康体重的基本原则基础代谢率（）BMR定义与测量影响因素基础代谢率是指人体在完全静息状态（如清晨醒来，未进多种因素影响，主要包括BMR食，处于放松状态）下维持生命活动所需的最低能量消耗年龄年龄增长，降低，儿童和青少年较高率测量需要严格控制条件，通常通过间接测热法测•BMR BMRBMR定氧气消耗量来计算性别男性通常比女性高，主要因为肌肉比•10-15%基础代谢占人体总能量消耗的，是能量消耗的最60-75%例高大组成部分对普通成年人而言，基础代谢率约为每公斤体型与体成分肌肉组织代谢活跃，脂肪组织代谢较慢•体重千卡天1/激素水平甲状腺素、生长激素等促进代谢•遗传因素个体间可有显著差异•BMR了解自己的基础代谢率有助于制定合理的饮食计划某些情况如长期节食可能导致下降，使体重管理更加困难通过BMR增加肌肉量、合理安排运动和饮食可以帮助维持或提高，有利于长期健康管理BMR活动所需能量热效应与能量消耗食物热效应非运动性活动热效应指进食后由于食物的消化、吸指除有计划运动外的所有活动收、运输和储存过程导致的能产生的能量消耗，如站立、走量消耗增加，通常占总能量摄动、坐立不安等这部分能量入的左右不同营养素的消耗个体差异大，可占总能量10%热效应不同蛋白质约为消耗的，是体重管理20-15-50%，碳水化合物为，中容易被忽视的因素30%5-10%脂肪仅为0-3%适应性产热机体为应对环境变化（如寒冷）而增加的能量消耗当环境温度低于舒适区时，身体会通过肌肉颤抖或非颤抖产热（主要通过褐色脂肪组织）来维持体温，这过程消耗大量能量这些额外的热效应是总能量消耗不可忽视的组成部分通过增加日常活动量、摄入适量蛋白质等方式，可以提高这部分热效应，有助于能量平衡管理值得注意的是，长期限制热量摄入可能导致机体降低这些热效应以节约能量，这是减肥过程中体重减缓的原因之一能量摄入主要渠道主食类油脂类蛋白质食物米饭、面条、馒头等谷物类食品是中国居食用油、坚果、种子等提供高能量密度的肉类、禽类、鱼虾、蛋类、奶类和豆制品民能量摄入的主要来源，提供丰富的碳水脂肪植物油富含不饱和脂肪酸，坚果含提供优质蛋白质的同时也贡献部分能量化合物全谷物主食还能提供族维生素、有多种有益健康的营养成分适量摄入有这类食物同时提供多种必需微量营养素如B膳食纤维和矿物质，有利于维持稳定的血益健康，但需控制总量以避免能量过剩铁、锌、维生素等，对生长发育至关B12糖水平重要合理搭配各类食物是保证能量和营养素均衡摄入的关键传统中国饮食模式一主两副（主食动物性食品蔬菜）提供了良好的能量++和营养素平衡随着生活水平提高，我国居民膳食结构发生变化，动物性食品和精制食品摄入增加，需要注意避免能量过剩中国居民膳食指南推荐平衡膳食原则能量营养素比例食物搭配建议中国居民膳食指南建议推荐膳食中碳水化合物建议每天摄入谷物300-采用多样化饮食模式，提供的能量，克，蔬菜50-65%500300-包括谷薯类、蔬果类、脂肪提供的能克，水果20-30%500200-畜禽鱼蛋奶类、大豆坚量，蛋白质提供克，奶及奶制品10-350果类等各类食物，通过的能量这一比例克，鱼禽肉蛋类15%300食物多样化满足营养均有助于维持健康的代谢克，大豆及120-200衡需求状态坚果克，烹调油25-35克25-30中国居民膳食指南还特别强调了食不过量，控油限盐的原则，以防止能量过剩导致的超重和肥胖问题针对不同人群（如儿童、青少年、孕妇、老年人等），指南也提供了特定的营养建议，以满足不同生理阶段的特殊需求值得注意的是，近年来随着生活方式改变，中国居民的膳食结构也在发生变化，部分人群存在精制碳水摄入过多、膳食纤维摄入不足、动物性食品摄入增加等问题，需要有意识地调整饮食习惯，回归健康合理的膳食模式缺乏能量的危害生长发育迟缓免疫功能下降儿童青少年长期能量摄入不足会导致能量不足时，机体会减少免疫系统的身高、体重增长减缓，骨骼和肌肉发能量分配，导致免疫细胞数量减少、育不良研究表明，营养不良的儿童活性下降，抗体生成减少这使得机不仅身材矮小，智力发展也可能受到体抵抗感染的能力下降，容易罹患各影响，学习能力下降种传染病代谢功能异常长期能量摄入不足会导致机体启动自我保护机制，降低基础代谢率、减少热效应，甚至动用蛋白质作为能源这可能导致内分泌紊乱、月经不调、骨质疏松等多种问题能量摄入不足还会引起心理和行为方面的变化，如注意力不集中、记忆力下降、抑郁、焦虑等严重的能量缺乏甚至可能危及生命，尤其是在儿童和老年人等脆弱人群中在现代社会，能量摄入不足除了贫困地区的营养不良问题外，还可能源于某些不科学的节食减肥方法或饮食失调症（如神经性厌食症）科学的饮食观念和合理的膳食结构对预防能量缺乏至关重要能量过剩的危害超重与肥胖长期能量摄入超过消耗，多余能量以脂肪形式储存，导致体重增加当体重指数超过为超重，超过为肥胖中国肥胖人口已超过亿，BMI24kg/m²28kg/m²2成为严重公共健康问题心血管疾病能量过剩导致的肥胖是高血压、血脂异常、动脉粥样硬化等多种心血管疾病的主要危险因素肥胖者心脏病发作风险是正常体重者的倍2-3代谢紊乱长期能量过剩会导致胰岛素抵抗、型糖尿病、非酒精性脂肪肝等代谢综合征脂2肪组织过度增长还会产生多种促炎症因子，引起全身慢性低度炎症状态其他系统损害肥胖增加关节负担，导致骨关节炎；增加呼吸负担，引起睡眠呼吸暂停综合征；还与某些癌症风险增加相关，如结肠癌、乳腺癌等值得注意的是，即使体重尚未达到肥胖标准，长期能量过剩仍可能导致正常体重肥胖，即体脂比例过高但体重正常这种情况下健康风险同样存在，因此健康评估不应仅关注体重，还应考虑体脂分布青少年能量需求特点生长发育需求活动量大青少年正处于生长发育高峰期，身高、体重快速增长，骨青少年普遍活动量大，包括体育课、课间活动、课外运动骼、肌肉、内脏等组织器官持续发育，需要比成人更多的等，这些活动消耗大量能量此外，大脑处于发育阶段，能量支持学习活动也需要充足的能量供应尤其是青春期生长突增期，男孩在岁、女孩在研究显示，同等体重的青少年基础代谢率比成人高约，13-1525%岁左右，对能量的需求达到峰值这一时期男生这意味着即使静息状态下也需要更多能量因此，青少年11-13每天需要约千卡，女生需要约不宜过度节食减肥，应保证充足且均衡的能量摄入2800-32002200-千卡的能量摄入2400对于正在成长的青少年，能量不足可能导致生长发育迟缓、免疫力下降、学习能力受损等问题然而，当前社会中青少年肥胖率也在上升，这与高能量低营养食品摄入增加、身体活动减少有关平衡的饮食和规律的体育锻炼对青少年的健康发展至关重要不同人群能量需求能量与健康科学饮食适量运动选择营养密度高的食物，控制总能量摄入增加能量消耗，改善代谢健康健康监测能量平衡定期检查，及时调整能量摄入维持合理体重，预防慢性病维持健康的能量平衡是预防多种慢性病的关键科学研究表明，长期能量过剩与肥胖、糖尿病、心血管疾病等密切相关，而能量不足则可能导致营养不良、免疫功能下降等问题值得注意的是，市场上流行的各种能量饮料虽然可以短期提供精力，但通常含有大量糖分和咖啡因，长期大量饮用可能导致血糖波动、睡眠障碍等问题，不建议作为常规能量来源健康的能量应来自均衡的膳食，包括适量的碳水化合物、优质蛋白质和健康脂肪对于大多数人来说，每周分钟的中等强度有氧运动，结合次的肌肉力量训练，可以有效促进能量代谢，维持健康体重150-3002-3现实案例介绍一运动员饮食高碳水饮食策略比赛日能量策略专业马拉松运动员李某在比赛前比赛日早餐（比赛前小时）以易33天采用碳水化合物超量补充策略，消化的碳水为主，如面包、麦片、将日常饮食中碳水比例从提香蕉等，摄入约千卡比赛60%800高到，总能量摄入达到过程中，他每分钟补充一70-75%30-45千卡这种策略可次能量胶或运动饮料，每小时约补4500-5000以将肌肉和肝脏的糖原储备最大化，充克碳水化合物，防止血糖过60为长时间耐力运动提供充足能量低影响表现赛后恢复策略比赛结束后分钟内，李某摄入含有碳水和蛋白质比例约为的恢复饮料，304:1促进糖原快速补充和肌肉修复全程马拉松比赛约消耗千卡能量，2500-3000在随后小时内通过均衡饮食逐步补充24专业运动员的能量需求和摄取策略与普通人有显著差异以中国某体育大学游泳队为例，训练期间运动员平均每天能量消耗可达千卡，是同龄普通人的倍5000-60002以上他们的饮食不仅注重总能量，还特别关注能量来源的时间分配，以匹配训练和恢复的不同阶段需求现实案例介绍二肥胖困扰不良饮食习惯济南某中学一项调查显示，的学生每周至少吃次快餐，的学生每天饮用45%332%含糖饮料一份标准快餐（汉堡薯条可乐）能量高达千卡，几乎占++900-1200青少年每日推荐摄入量的一半久坐生活方式同一调查发现，学生每天平均花小时在电子设备上，周末可达小时同时，2-34-5超过的学生每周参与体育活动少于小时能量消耗不足与摄入过剩形成双重60%3问题健康后果该学校体检数据显示，学生超重率达，肥胖率为，部分学生已出现高血18%

9.5%脂、高血压等代谢异常表现学业压力大时，不良饮食习惯更加明显干预措施学校启动健康能量计划，优化食堂菜单，增加体育课时间，举办营养知识讲座，一年后学生肥胖率下降近个百分点3这一案例揭示了当前青少年面临的能量失衡问题高能量低营养食品的广泛可及性、缺乏体力活动的生活方式、错误的饮食观念是导致问题的主要原因解决这一问题需要家庭、学校和社会的共同努力，建立健康的饮食环境和生活习惯热量标注学习食品营养标签是了解食物能量含量的重要途径根据中国国家标准，预包装食品必须标示每克（或毫升）食品的能量值，通100100常同时标示千焦（）和千卡（）部分产品还会标注每份食用量的能量值，便于消费者计算实际摄入量kJ kcal阅读营养标签时，首先要注意能量单位和参考量其次，要将食物的能量与日常需求相比较，了解一份食物占全天能量摄入的比例最后，还应关注能量来源，判断食物的营养密度是否合理例如，克巧克力和克苹果可能热量相近，但后者含有更多维生素100100和膳食纤维熟练掌握食品能量标签的阅读技巧，有助于我们做出更明智的食物选择，合理控制能量摄入，避免无意识的能量过剩课本实验测定馒头能量实验准备准备干燥的馒头样品、简易量热器（金属罐、温度计、支架等）、电子秤、计时器等器材量热器由内外两层金属罐组成，内罐装水，用于吸收燃烧热量测量过程首先测量毫升水的初始温度，然后将一小块已知质量的干馒头点燃，放在量热器下方燃烧热传递给水，使水温升高记录水的最终温度和馒头燃烧前后的质量差100数据计算应用公式食物能量水的质量×水的比热容×水温升高值÷馒头燃烧的质量水的比热容为焦克℃实验中需考虑热损失，结果通常低于实际值=

4.2/·结果分析通过实验，学生测得馒头的能量值约为每克千焦（千卡），与理论值（约每克千焦）接近实验误差主要来自热损失和不完全燃烧

14.

53.515这一实验帮助学生理解食物能量的测定原理，即通过测量食物完全燃烧时释放的热量来估算其能量含量虽然教学实验的精确度有限，但可以直观展示不同食物的能量差异和能量计量方法商业化的食物热量测定使用更精密的仪器氧弹量热器，可以更准确地测量食物的完全燃烧热——校园能量调查日均能量摄入千卡推荐摄入量千卡能量平衡自我管理能量意识建立1了解自身能量需求和食物能量含量膳食计划制定根据活动安排合理分配一日三餐能量摄入监控记录食物摄入，避免无意识进食动态调整根据活动量变化调整能量摄入青少年能量自我管理的关键是理解不同时段的能量需求早餐应提供一天能量的，为上午的学习活动提供充足燃料午餐应占总能量的，25-30%30-35%补充上午消耗并为下午活动做准备晚餐应相对清淡，约占的能量，避免睡前摄入过多能量导致储存为脂肪25-30%对于参加体育活动的学生，应在活动前小时适量补充碳水化合物，活动后分钟内补充适量蛋白质和碳水化合物，促进恢复避免空腹运动或运动后1-230立即大量进食学习压力大时，不要通过高糖高脂食物缓解压力，可选择坚果、水果等健康零食，既满足能量需求又不会导致能量过剩健康减肥的能量策略科学减重原则可持续策略健康减重应基于能量平衡原理，即通过减少能量摄入和增调整饮食结构增加低能量密度食物（如蔬菜、水果、全加能量消耗创造适度的能量赤字研究表明，每周减重谷物）比例，减少高能量密度食物（如油炸食品、甜点）千克（相当于每天能量赤字千卡）是摄入这样可以在不显著减少食物量的情况下降低总能量

0.5-1500-1000既安全又有效的减重速度摄入科学减重应保证营养均衡，不应通过极端节食方式进行增加身体活动结合有氧运动（如步行、游泳）和力量训极端低热量饮食（每天低于千卡）可能导致营养不练（如哑铃、弹力带练习）有氧运动消耗能量，力量训1200良、肌肉流失、代谢率下降等问题，不利于长期体重管理练增加肌肉量，提高基础代谢率，有利于长期体重管理健康减重的关键是形成可持续的生活方式改变，而非短期极端措施研究表明，的减重成功者都是通过改变饮食习惯75%和增加身体活动的综合方式实现的此外，充足睡眠、压力管理也是成功减重的重要辅助因素，它们能帮助调节与食欲相关的激素平衡吃动平衡的科普课间活力济南某中学推行活力课间计划，每天两次各分钟的课间体育活动即使是这样短时间的活动，每次也能消耗约千卡能量，相当于一个小苹果的能量含量累计一1050-80周下来，仅这项活动就能消耗约千卡500绿色出行步行或骑自行车上下学不仅环保，还是很好的能量消耗方式平均而言，一名千克体重的学生步行公里可消耗约千卡能量，骑行公里消耗约千卡如果往返学校60160130距离为公里，每天步行上下学可消耗约千卡3360零食替换用水果、坚果代替薯片、巧克力等高热量零食，既能满足口腹之欲，又能减少能量摄入例如，一袋克的薯片含约千卡能量，而同等重量的苹果只有约千卡，能量6033030摄入减少以上90%吃动平衡是维持健康体重的关键吃指合理饮食，包括控制总能量摄入、均衡营养素比例、规律进餐时间等；动指适量运动，既包括日常生活中的身体活动，也包括有计划的锻炼值得注意的是，改变饮食结构通常比增加运动更容易创造能量赤字，但二者结合效果最佳能量获取与疾病预防慢性病预防1合理能量摄入降低多种慢性病风险免疫力提升均衡营养强化免疫系统功能健康发育适量能量支持青少年最佳生长能量摄入的质与量对疾病预防具有重要影响研究表明，长期能量过剩是肥胖、型糖尿病、高血压、脂肪肝等多种慢性疾病的共同危险因素2这些疾病的发病率与日益增加的精制食品摄入和身体活动减少密切相关然而，仅关注总能量是不够的，能量来源同样重要以糖尿病为例，即使总能量相同，高精制碳水、高饱和脂肪的饮食模式比高纤维、高不饱和脂肪的地中海式饮食更容易导致胰岛素抵抗流行病学调查显示，地中海式饮食可将型糖尿病风险降低约230%对于青少年来说，建立健康的饮食习惯和能量平衡意识，不仅有助于当前的健康成长，还能降低成年后慢性病的发病风险，这种早期预防具有终身健康意义济南地方食物能量特色济南作为山东省会，饮食文化深受鲁菜影响，以味重、咸鲜、注重原汁原味著称从能量角度分析，济南传统饮食具有以下特点主食以面食为主，如各类煎饼、水饺、馒头等，提供丰富的碳水化合物；动物性食品摄入较多，尤其是猪肉、河鲜等，提供较高比例的蛋白质和脂肪；蔬菜种类丰富，但烹调方式多为爆炒，保留了营养但也增加了油脂摄入典型的济南传统一日三餐能量分布约为早餐以葱油饼、豆浆等为主，能量约千卡；午餐以面食、炒菜为主，能量约千卡；晚餐荤素600800-1000搭配，能量约千卡与现代健康饮食理念相比，传统济南饮食能量总量适中，但脂肪比例偏高，膳食纤维可能不足700-800课堂互动问答哪种营养素产热效应最高？蛋白质蛋白质的产热效应约为20-的主要生成场所是？ATP，远高于碳水化合物（）30%5-10%和脂肪（）这意味着消化吸线粒体大约的通过有氧呼0-3%90%ATP收千卡蛋白质会消耗千吸在线粒体中产生，其余少量在细胞10020-30卡能量质中通过糖酵解等途径产生什么是基础代谢率？碳水化合物每克提供多少能量？指人体在清醒但完全静息状态下维持千卡（千焦）它是人体首选的基本生命活动所需的最低能量消耗率417能量来源，特别是大脑和神经系统几它是总能量消耗的最大组成部分，约乎完全依赖葡萄糖供能占60-75%课堂互动问答环节不仅检验了学生对能量来源知识的掌握情况，还通过实时反馈帮助教师调整教学策略学生表现出对能量转化效率和生成过程的理解较好，ATP但对不同人群能量需求的把握仍需加强后续教学将重点关注能量需求个体化和实际应用问题我的能量账户制定平衡计划估算能量消耗比较能量摄入和消耗，分析能量是否计算能量摄入记录一天内的各项活动及持续时间，平衡根据分析结果，制定个人化的记录食物摄入利用《中国食物成分表》或可靠的营包括睡眠、坐着学习、走路、运动等能量平衡计划，如调整饮食结构、增使用食物日记或手机应用记录一天内养计算软件，计算每餐及全天的总能利用能量消耗参考表估算各活动的能加体育活动等计划应具体、可行、所有食物和饮料的类型和数量尽量量摄入分析三大营养素（碳水化合量消耗，汇总计算全天总能量消耗可持续详细描述食物处理方式（如煎、炒、物、脂肪、蛋白质）的摄入比例，与蒸）和数量（使用厨房秤或估算）推荐值比较记录时间应包括工作日和周末各一天这一实践作业旨在帮助学生将能量来源的理论知识应用到日常生活中，培养健康的能量管理意识通过自我监测和分析，学生能够更直观地了解自己的饮食模式和能量平衡状况，为建立健康生活方式奠定基础知识拓展食物能量全球比较日本饮食以米饭、海产品和季节性蔬菜为主，脂肪含量低，碳水化合物以复杂碳水为主平均日本餐食能量密度较低，每日总能量摄入约千卡，低于全球平均水平这种饮食结构被认为是2000日本人平均寿命长、肥胖率低的因素之一地中海饮食富含橄榄油、全谷物、豆类、坚果、蔬果，适量鱼类和红酒，红肉摄入有限能量主要来自单不饱和脂肪（如橄榄油）和复杂碳水化合物研究表明，这种饮食模式与心血管疾病和某些癌症风险降低相关西方快餐能量密度高，富含精制碳水化合物、饱和脂肪和添加糖典型的快餐套餐（汉堡、薯条、可乐）能量可达千卡，约占成人每日需求的一半以上这种饮食模式与全球肥胖1200-1500率上升有关不同文化的传统饮食反映了当地气候、农业和历史发展从能量角度看，亚洲传统饮食常以碳水化合物为主要能量来源（）；中东和地中海地区脂肪比例较高（）但多为健康脂肪；西方现代饮食则往往脂肪和添加糖比例过高60-70%30-40%全球化导致饮食趋同，许多传统健康饮食模式正被高能量密度的西式饮食取代，这被认为是全球肥胖和慢性病增加的原因之一研究和保护传统健康饮食模式具有重要的公共健康意义总结与学习展望能量来源碳水、脂肪、蛋白质是三大能量来源，各具特点和功能，共同支持人体活动能量代谢体内能量转换经历复杂生化过程，是直接能量载体，维持生命活动ATP能量平衡摄入与消耗的平衡是健康的基础，影响生长发育和疾病预防健康生活科学饮食、适量运动、合理作息共同构建健康能量平衡生活方式通过本课程的学习，我们系统了解了人体能量来源、转化和利用的基本原理能量是维持生命活动的基础，而合理的能量平衡则是健康的关键作为成长中的青少年，掌握能量相关知识不仅有助于当前的学习和生活，更能为未来的健康奠定基础能量科学与日常生活密切相关，学习不应止步于课堂希望同学们能将所学知识应用于实践，培养健康的饮食习惯和生活方式，学会科学看待各种流行饮食观念，成为自己健康的第一责任人未来的学习中，我们还将深入探索营养与健康的更多关系，如微量营养素的功能、特殊生理状态的营养需求等，不断丰富我们的营养科学知识体系。