科學(xué)上有許多特定的詞語是用來描述生理以及身體的化學(xué)變化的。這些詞語對(duì)科學(xué)家而言是相當(dāng)熟悉的,但對(duì)一般人而言,卻很容易混淆。因此,必須使這些詞語簡(jiǎn)明清晰,讓人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)以及生理學(xué)有更深入的了解。

一般人將原子和分子混肴,原子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小顆粒,可以單獨(dú)存在,無法再被細(xì)分,而分子是保持物質(zhì)物理性質(zhì)的最小顆粒,由兩個(gè)或更多的相同或不相同的原子數(shù)組成。舉例來說,水分子就是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成,而黃金分子是由黃金原子所組成,這種金屬可以說是一種純?cè)亍?/p>
地球上存在近百種元素,而人體是由26種元素所組成,其中氧,碳和氫站人體的90%,人體雖只含26種元素,事實(shí)上卻是由無數(shù)個(gè)原子聚集而成的。我們以簡(jiǎn)單的例子來看,葡萄糖分子(血糖)是由六個(gè)碳原子,六個(gè)氧原子以及12個(gè)氫原子所組成的,分子結(jié)構(gòu)為C6H12O6。某些分子也可能由更復(fù)雜的形式組成,如蛋白質(zhì)是有幾千個(gè)原子以不同的次序串聯(lián)在一起,并產(chǎn)生直鏈與螺旋狀。
原子非常小,約為1cm的億分之一。甚至用電子顯微鏡都無法看到,我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的圖表示出原子的結(jié)構(gòu),原子的中心帶正電荷,四周環(huán)境帶負(fù)電荷的電子,整個(gè)結(jié)構(gòu)就像許多行星繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一般,這些“行星”帶負(fù)電,他們可以脫離“太陽(yáng)”。而加入另一個(gè)星系,或者讓出他們?cè)瓉淼能壍溃屝逻M(jìn)的電子使用,當(dāng)原子內(nèi)發(fā)生這種情形時(shí),他所帶的負(fù)電荷便會(huì)增加,我們稱之為“陰離子”,書寫時(shí),他們化學(xué)代號(hào)并沒有改變,所不同的只是在符號(hào)右上角加上正和負(fù)的符號(hào),表示新的原子琴及其電荷的改變,食鹽是我們每日所需的東西,用來示范這種離子的變化是最恰當(dāng)?shù)牧?。鹽是由氯和納所組成的化學(xué)勢(shì)為NaC1。假如我們將鹽溶在水中,則鹽分子會(huì)分裂成兩個(gè)離子,一個(gè)為鈉離子,一個(gè)為氯離子書寫成Na和C1。像這樣的離子可以導(dǎo)電,所以稱為電解質(zhì),這種特性對(duì)于神經(jīng),肌肉,尤其是心臟的功能更是必須的,他們能夠改變電壓,這種現(xiàn)象經(jīng)常存在于細(xì)胞膜的內(nèi)外兩面,利用電荷的改變,使得電流沿著神經(jīng)纖維傳輸,而且這種電流的大小是能夠測(cè)量的,此種電壓的計(jì)算單位為毫伏特,雖然比起家用電壓小很多,但是電流傳導(dǎo)的原理是一樣的。
離子可用來計(jì)算液體的酸堿值(Ph)。這種酸堿值常用來描述液體的活性,比如血液,尿及胃液等,其值以氫離子(H+)來表示,p h值的范圍為1…14,ph值1為酸性最強(qiáng),ph值14為堿性最強(qiáng),PH值7為中性。
正常的血液為弱堿性,ph值為7.4,胃在消化時(shí)的分泌液ph值為2,是強(qiáng)酸性,尿?yàn)槿跛嵝?,ph值約在6左右,但是會(huì)因攝取的食物及激烈的運(yùn)動(dòng)而影響其酸堿數(shù)值。身體中的二氧化碳為影響血液中的酸性,這會(huì)在腎臟中通過改變尿液的ph值使血液的ph值調(diào)整過來。
我們?cè)賮砜瓷眢w內(nèi)的離子和分子,如何用不同的方法,跨過不同的屏障,在身體內(nèi)起反應(yīng),這些障礙通常是環(huán)繞在細(xì)胞外圍的細(xì)胞膜及四周的微血管壁,當(dāng)沒有屏障時(shí)。體液內(nèi)的物質(zhì)自然會(huì)由高濃度流向低濃度。比如當(dāng)我們?cè)诳Х戎校黾臃教菚r(shí)糖分子便會(huì)擴(kuò)散,使整杯咖啡變甜,這種作用稱作為簡(jiǎn)易擴(kuò)散。細(xì)胞膜則阻擋了這種簡(jiǎn)易擴(kuò)散,只讓某些分子通過,比如水分子就可以自由穿過細(xì)胞組織,可是其他粒子,如糖分子和氨基酸,則僅允許單方向的滲透。如此才能產(chǎn)生屏障的作用,使某一測(cè)具高濃度,而水分子則傾向流向高濃度的一側(cè)造成稀釋的效果,這種過程稱為滲透作用。
滲透作用和擴(kuò)散作用,在食物以及水進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸過程中扮演著重要的角色。但是當(dāng)我們必須逆向運(yùn)送時(shí),也就是說要將物質(zhì)由低濃度的一側(cè)送到高濃度的一側(cè)時(shí),這時(shí)就需要外來的協(xié)助。他的推力是由一種叫做ATP(三磷酸腺苷)的分子所提供的,通過細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)以及ATP所提供的能量,可以將食物送過屏障。迷向輸送,這種運(yùn)輸方式稱為“主動(dòng)運(yùn)輸”。