生物科学生物营养

生物的营养营养指维持生命的物质和能量供应。营养物质是生物从外界获取的用于满足自身的物质和能量需求的物质。生物摄取营养物质的方式可大致分为自养和异养两种类型。一、自养生物的营养1、植物的矿质营养J.Sachs的植物水培实验KNO3、NaCl、CaSO4、Ca3(PO4)2FeCl3植物必需的矿质元素有13种大量元素：N、P、S、K、Ca、Mg（肥料三要素：N、P、K）微量元素：Fe、Cu、B、Zn、Mn、Mo、Cl（1）水生植物通过体表直接从水中吸收（2）陆生植物叶----CO2根----水和矿质（茎、叶、菌根）（3）食虫植物----生长在贫瘠的土地上猪笼草、捕虫草、茅膏菜2、植物对CO2、水和矿质营养的摄取3、各类有机物质的生物合成糖类：单糖脱水缩合而成，如淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等脂肪：甘油和脂肪酸脱水生成氨基酸：糖类分解中间产物---酮基酸经氨基化或转氨基作用产生核苷酸：以氨基酸、磷酸核糖、CO2和NH3为前体合成二、异养生物的营养吞噬营养异养生物的营养腐生营养（细菌、真菌等）1、营养物质的种类与功能2、营养物质的消化与吸收3、营养物质的转运1、营养物质的种类与功能（1）糖类来自于光合作用，资源丰富，是人类食物中的主要供能者。可以在体内转变为脂肪（2）脂类热含量高（是糖、蛋白的2倍以上），是动物体内重要的能源物质含水少，消化、吸收慢，耐饥肉食动物草食动物（选择性进食）脂肪是动物体内主要的能量贮备形式必需脂肪酸一些具有2个或2个以上的双键不饱和脂肪酸，在动物体内不能合成，必须由食物供给；如果不从食物中供给，就会严重地引起动物生产性能下降，生理机能紊乱或者缺乏症，这样的多不饱和脂肪酸称为必需脂肪酸（essentialfattyacid,EFA）。通常将亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸称为EFA。（3）蛋白质机体的重要组成部分，是除水外，含量最多的养分，占干物质的50%。动物体蛋白质每天约0.25-0.3%更新，约6-12月全部更新。成人每公斤每日需补充1.0-1.2g蛋白质。提供能量、转化为糖和脂肪禁食必需氨基酸（EAA）概念：动物体内不能合成或合成数量与速度不能满足需要，必须由食物供给的氨基酸。婴儿：10种EAA----赖、蛋、色、苯丙、亮、异亮、缬、苏、组、精氨酸成年人：8种---不包含组氨酸和精氨酸（4）维生素维生素是一类动物代谢所必需而需要量极少的低分子有机物，体内一般不能合成，必须由食物提供，或者提供其先体物。维生素不是形成机体各种组织器官的原料，也不是能源物质。它们主要以辅酶和催化剂的形式广泛参与体内代谢的多种化学反应，从而保证机体组织器官的细胞结构和功能正常，以维持动物的健康和各种生产活动。水溶性维生素水溶性维生素包括C族和B族维生素等除维生素B12外，水溶性维生素几乎不在体内贮存，易从尿液中排出。脂溶性维生素脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K。脂类吸收不良影响脂溶性维生素的吸收除维生素K可由动物消化道微生物合成所需的量外，其它脂溶性维生素都必须由食物提供。（5）水分水是生命存在的条件缺水的影响（1）失水1-2%干渴，食欲减退，生产下降;（2）失水8%严重干渴，食欲丧失，抗病力下降;（3）失水10%生理失常，代谢紊乱;（4）失水20%死亡;（5）动物失去全部脂肪，一半蛋白质，一半体重，能生存（6）只饮水，可存活三个月（7）不饮水，摄取其它养分，可存活七天新生犊牛绵羊（瘦）绵羊（肥）仔猪（8kg）肥猪（100kg）母鸡雏鸡动物体含水量74744073495685动物体中水的百分含量（%）（6）矿物质动物体内矿物元素含量约为4%，其中5/6存在于骨骼和牙齿中，其余1/6分布于身体的其它部位动物体组织中含有的45种不同数量和浓度的化学元素，其中有26种被证明是动物必需的，据含量分为二类：常量元素（70mg/kg活重）：C、H、O、N、Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S共11种。微量元素（70mg/kg活性）：Fe、Cu、Co、Mn、Zn、I、Se、Mo、Cr、F、Sn、V、Si、Ni、As，共15种。2、营养物质的消化与吸收消化：营养物质中的养分变成为能被动物吸收的形式的过程（大分子---小分子，化学价的变化等）。细胞内消化消化方式细胞外消化方式部位工具作用物理性口腔牙齿磨碎、增加表面积消化道肌肉收缩和消化液混合化学性消化道酶大分子变为小分子微生物瘤胃酶结构降解，新物质合成大肠酶结构降解，新物质合成动物消化方式物理性消化动物种类特异性种类部位作用程度牛、羊口腔（反刍）大禽肌胃（石头）大猪口腔小马口腔较大化学性消化在肠道中的部位消化道腔内——大分子的降解，如：肠粘膜细胞内——进一步降解，如：蛋白质氨基酸、小肽脂肪甘油、脂肪酸淀粉双糖、单糖小肽氨基酸双糖单糖消化后养分的吸收主要吸收部位：小肠、瘤胃A被动吸收——被动转运，由高浓度梯度低浓度，主要养分如短链脂肪酸、水溶性维生素、各种离子等；主要吸收方式：B主动转运——逆浓度梯度进行、耗能，主要养分单糖、AA等；C胞饮吸收——细胞直接吞噬某些大分子物质和离子，特别对幼龄动物（免疫球蛋白的吸收）。3、营养物质的转运循环系统循环系统植物对CO2、水和矿质营养的摄取捕虫草猪笼草茅膏菜