20.食物是人体机器的燃料——产生热能
人是恒温动物，必须产生足够的热量，以维持恒定的体温；人体内的各种功能的实施，都需要消耗能量，尤其是人在劳动和运动时付出的能量更多。这些能量都要从摄取的食品中产生。
那么，热能是怎样产生的呢？在讨论蛋白质、脂肪和糖类的结构时，曾经讨论过，淀粉分解成葡萄糖、蛋白质分解成氨基酸、脂肪分解成脂肪酸和甘油，才能被肠壁吸收。
现在要告诉你，葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油，他们的基本结构都是由碳分子链组成的碳氢化合物或碳氢氧化合物，其中的碳链都是由多个碳原子构成的，只是个数不同而已。碳链上的原子数，以葡萄糖为例，是6个碳原子的碳链，在一种特殊的酶的作用下，有一个碳原子进行氧化，产生二氧化碳和水，变成剩下的5碳糖，接着又在另一种酶的作用下，将其中一个碳原子氧化，产生二氧化碳和水，变成剩下的4碳糖，这样，碳原子一个一个地被氧化，在每次氧化的过程中，都产生了能量，这些能量，再经过磷酸腺苷系列中磷酸键不断变化，即从一磷腺苷、二磷腺苷和三磷腺苷之间的不断互变中的传递，把能量传递到需要能量的细胞内结构，这就是人体代谢的基本生物化学过程“三羧酸循环”，这些变化是在细胞内的线粒体中进行的。
脂肪变成脂肪酸和甘油、蛋白质变成氨基酸后，他们也都是碳链结构，所以他们的产热也是按照这个途径进行的。
热能是一切生物体，包括人类维持生命和一切活动所必需的能量。这种能量只能来自蛋白质、脂肪和糖类三大产热营养素，这些产热物质是人们每日膳食的主要部分。它们进入机体后，通过生物氧化，将其内在的化学潜能变成热能并释放出来。供人类食用的植物性食物中的热能是从太阳中得来的，而动物性食物中的热能则又从植物中取得，总的来说，我们享用的热能来源于太阳。
各国人民的饮食习惯不同，热能来源也不尽相同。西方国家人民习惯以动物性食物为主，其热能主要来自蛋白质和脂肪，这种膳食结构不但不经济，且会因为摄入过多的动物脂肪而不利于健康。我国人民长期以来以粮食为主，动物性食物为辅，三大生热营养素占总热能的比例为蛋白质10％～15％、脂肪20％～25％、糖类60％～70％。
这是典型的东方人膳食，大量的医学资料证明，这种食品比例的习惯既经济实惠，又有利于健康。
对于产热营养素的消耗，也与摄取食品的习惯相关，以粮食为主食的中国人，从消耗产热营养素的顺序看，一般情况下，人体总是先消耗糖，然后消耗脂肪和蛋白质，最后消耗体内储备的脂肪。
脂肪热能占总热能的百分率：成年人为20％～25％，少年儿童为25％～30％，婴儿为30％～45％，（不分性别）。还有一个十分重要的事实也必须认识：体内的葡萄糖可转化成肝糖原储存在肝细胞，转化成肌糖原储存在肌肉细胞，以备需要时应用，脂肪也可储存，其储存库包括全身的皮下、大网膜、肠系膜，以及细胞与细胞之间的间隙等“仓库”内，堆积大量的脂肪作为产热的后备原料。此外，当摄入量超过了需要量时，多余的氨基酸、葡萄糖、脂肪酸、甘油等，都可转化为脂肪堆积起来，大胖子就是这样产生的。
21.食物营养素是构成与修复人体组织的原材料营养素进入人体后，除了产生热能以外，更为重要的是修复人体组织。对于成长期的人来说，还有建设新的组织的需要，以达到生长和健壮的目的。
我们的身体是由细胞组成的，细胞由细胞膜、细胞质、细胞核组成。细胞膜的结构主要为糖蛋白和脂蛋白，细胞质主要为蛋白质，细胞核则以蛋白质和核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）等组成，脱氧核糖核酸是遗传信息的储存和传递的物质。以上这些都是由蛋白质、氨基酸、糖、脂类等物质组成的。
正如机器的零件常常需要更新置换一样，人体的构件也必须更新置换，但这种更新和置换很特殊，并非一件一件地置换，而是在各种酶的作用下，把微小的结构一件一件地分离出来，替换上新的结构。比如蛋白质是由氨基酸组成的，氨基酸的结构中有氨基，也有羧基，可通过脱氨酶的作用下，把氨基解脱出来，换上新的氨基，或在脱羧酶的作用下把羧基解脱出来、换上新的羧基。也可通过切割酶，把DNA的长螺旋状结构切下一段，换上新的，方式和“花样”很多，反正每一个微小结构都能更换，而且不断地在更新着，所以在这个时间的我，过了一会儿就不是原来的我了。人体就是这样依靠修补延续自身的生命的。
人体的结构许多都失去了再生的能力，如除了肝在细胞数减少的情况下有再生能力以外，其他脏器都没这一功能。但随着生长发育，细胞的体积却增大了。举重运动员的肌肉如此发达隆起，肌细胞数没有增加，而每个肌细胞的体积都增大了，这些全要靠营养素提供物质基础，人从婴儿长大成人，也是一样。
修复还包括各种酶的补充，酶虽然不参与生物化学本身的反应，而只是起催化作用，但酶的种类太多了，还是有一定的消耗量。一个典型的例子是消化酶，完成任务后的消化酶都随着粪便排出了体外，毕竟是损失，所以酶以及相关物质都必须得到修复和补充。
在生长发育阶段，人体需要的营养素更多，除了生理需要的产热和修复需要，还要有更多的能量和营养成分参与人体的建设，科学的、全方位的、符合实际需要的增加供应量显得格外重要。
22.人体内的酸碱度与食品
近年来，一个生理名词已为多数人所熟悉，这就是“内环境”。什么是内环境？指的是人体细胞内和细胞间液体的酸碱度和水、电解质的代谢状况。在怎样选用饮用水的一节中，已经初步涉及这个问题。
内环境是一个范围广泛却又实在的讨论内容，举例来说，如葡萄糖的代谢在氧气充足的情况下，产生二氧化碳和水，二氧化碳溶解在水中，变成碳酸，碳酸又可离解成为氢离子和碳酸根离子，碳酸呈弱酸性；葡萄糖在氧气供应不充足时产生乳酸，也是呈酸性；人又吃了含钠、钾、钙、镁等元素的碱性食品，呈现了碱性，这些物质以镁离子、钠离子、钙离子等的形式存在于体液中。人体内有着各种各样的化学基团，如硫酸根、碳酸根、盐酸根（即氯离子）都属于酸性基团，还有氢氧基团，属于碱性基团，体液中的水也有很小的部分可解离为酸性的氢离子和碱性的氢氧离子。另一方面，当体液的酸性度提高时，碳酸就会分解成二氧化碳和水，二氧化碳可经肺排出，一些有机酸可从尿中排出，这样酸度就下降了；当碱性食物带来的碱性度提高时，减少二氧化碳的排出和减少酸性物质从尿中的排出，且增加碱性物质的排出，从而达到酸和碱的平衡。当然，实际情况要比介绍的复杂得多。肺和肾是酸、碱的主要调节器，皮肤也是调节器之一。
所以在复杂的体液环境中，实际是依靠这些调节器，保持酸碱度的动力平衡的关系，这就叫做人体的缓冲系统，在这个过程中，水起到核心的作用。人体各种体液的酸碱度并不完全一致，在某一种体液中，酸碱度也只是相对的恒定，保持一定的正常值范围。以血液为例，人体正常的血液酸碱度应该是在pH在7.35～7.45，唾液在6.8左右，尿液在6.5左右，尤其是尿液，pH可波动在4.5～10。这个调节系统保证了内环境的相对平衡，而这一平衡的参与者主要是水和矿物质。
从人体的酸碱度出发，把产生酸性物质的食品名之为酸性食品，如含蛋白质、脂肪和糖的量高的食品；摄取后在体内产生碱性物质的食品名之为碱性食品，如蔬菜、水果等。把饮料也分为酸性饮料和碱性饮料，前者如碳酸饮料，后者目前市售的很少。
对于内环境的意义，平时一般不会有人意识到内环境的平衡有多少价值，但一旦感冒发热，吃不下东西，喝的水也少了，而水分蒸发的多了，体内出现脱水时，体内的代谢转向了偏酸性，出现了体液的偏酸现象。一天下来就会感到浑身不适，犹如大病来临，其实没有多大的病，只是体液的酸碱平衡失调而已。进了医院，输入一些生理盐水或补充一点碱性药把偏酸中和一下，顿时病情大轻，仿佛两个世界。这很好地说明了内环境的重要性。
