|
內容簡介: |
《食品生物资源学》较系统地介绍了食品生物资源的化学组成、形态结构、资源种类、主要食用部位及营养特点等。主要内容包括生命的化学及分子组成、细胞结构和功能;食品植物资源的形态结构、资源的基本类群及其主要营养价值;食品动物资源的形态结构、主要食用种类及其营养价值;食品生物资源的开发利用与保护等。
|
目錄:
|
目录
CONTENTS
前言
绪论 001
0.1 食品资源和食品资源学相关概念 001
0.2 食品生物资源的主要特点 001
0.3 食品生物资源学的主要学习内容和目的 002
**篇 生命的基本组成
第1章 生命的化学基础 004
1.1 生命的元素组成 004
1.2 生命的分子组成 004
第2章 生命的结构单位——细胞 015
2.1 细胞的形态结构与功能 015
2.2 细胞分裂和增殖 022
第二篇 食品植物资源
第3章 植物的基本形态结构 028
3.1 细胞的分化与组织、器官的形成 028
3.2 植物组织 028
3.3 植物的营养器官 033
3.4 种子植物的繁殖器官 049
第4章 植物资源的基本类群 066
4.1 藻类植物 066
4.2 菌类植物 072
4.3 地衣植物 077
4.4 苔藓植物 079
4.5 蕨类植物 082
4.6 裸子植物 084
4.7 被子植物 088
第三篇 食品动物资源
第5章 动物的形态结构及特征 128
5.1 动物的一般特征 128
5.2 动物的基本结构 128
第6章 无脊椎动物资源 139
6.1 原生动物 139
6.2 海绵动物 140
6.3 腔肠动物 141
6.4 扁形动物 143
6.5 假体腔动物 144
6.6 软体动物 145
6.7 环节动物 150
6.8 节肢动物 151
6.9 棘皮动物 159
第7章 脊索动物和脊椎动物资源 162
7.1 脊索动物和脊椎动物简介 162
7.2 圆口纲 165
7.3 鱼类 165
7.4 两栖纲 172
7.5 爬行纲 175
7.6 鸟纲 177
7.7 哺乳纲 182
第8章 食品生物资源的开发利用与保护 187
8.1 我国粮食资源的开发利用与保护 187
8.2 我国经济植物和野生植物资源的开发利用与保护 189
8.3 我国畜牧资源的开发利用与保护 190
8.4 我国水产动物资源的开发利用与保护 192
主要参考文献 194免费在线读绪论
0.1 食品资源和食品资源学相关概念
资源:通常是针对人类而言的,常指能够被人们利用并创造财富的自然资源和社会资源。资源主要指自然资源,是自然界中人类可以直接获得并用于生产、生活中的各种物质的总和,如土壤、水、矿物、野生动植物等自然物,均属于自然资源。
生物资源:是自然资源的重要组成部分,为地球生物圈中植物、动物、微生物等全部生物的总和。地球上生物种类浩繁,按其生物学属性可分为动物资源、植物资源和微生物资源。动物资源主要包括驯化饲养的动物和野生动物;植物资源主要包括栽培植物和野生植物;微生物资源主要包括食用菌类和生产用菌类,微生物资源通常包含在植物资源中。生物资源一般具有直接使用价值和间接使用价值。直接使用价值主要包括消费使用价值(如用于食品、药材、烧柴、建筑材料等)和生产使用价值(用来制造商品的价值)。间接价值包括生物资源的生态价值、选择价值、存在价值和科学价值等。总之,生物资源是人类生产和生活资料的重要来源,人们在开发和利用生物资源的同时,也要保护野生动、植物资源,维持自然界的生态平衡。
食品生物资源:是生物资源中可食用或与饮食相关的部分,食品生物资源的丰富程度与人们的生活水平密切相关。食品生物资源按照生物的性质可分为食品植物资源、食品动物资源和食品微生物资源等。它们又可细分为不同的亚类,如食品植物可分为食用植物、油脂植物、饮料植物、香料类植物、膳食纤维植物、甜味类植物、色素类植物、功能性植物等。食品动物资源可分为肉类、乳类、蛋类和功能性食用动物等。
食品生物资源学:是介绍食品资源生物的种类、生物学特性、营养特点和食用价值的科学。主要内容包括生命的化学基础,生命的结构单位,食品植物资源的形态结构、主要类群、营养特点和食用价值,食品动物资源的形态结构、主要类群、营养特点和食用价值等。
0.2 食品生物资源的主要特点
食品生物资源属于生物资源,具有生物资源的一般特征,如食品生物资源的再生性、地域性、有限性、多用性和可替代性。
0.2.1 再生性
生物资源与非生物资源的主要区别在于生物资源可不断地更新,即通过繁殖使其数量和质量恢复到原有的状态。利用生物资源的这一特性,必须保护生物资源本身不断更新的生产能力,从而才有可能达到长期利用的目的。
0.2.2 地域性
生物资源相对来说都具有一定的地域性,即每一种生物都有一定的生长地理范围,而植物在这一方面表现得尤为突出。例如,咖啡、可可只能在湿热带生长;瓜尔豆、牛油树只能在干热带方能生长良好;贝母、黄连只适应高海拔地区等。
0.2.3 有限性
生物资源虽属于可更新资源,但其更新能力是有限的,并不能无限增长下去,这就是生物资源的有限性。
0.2.4 多用性
任何一种生物都含有多种营养成分,这些不同的营养成分具有不同的营养价值和功能,这决定了生物资源的多用性。例如,红松的松子,松子仁是一种高级干果,种子油可食用,所含的不饱和脂肪酸是一种功能性食品,具有抗衰老、降血脂、降血压等功能。
0.2.5 可替代性
在生物资源的使用过程中,很多生物资源都是可相互代替的,但任何生物之间的代替都是相对的、有一定限度的,如在果酒酿造中,越橘可以代替葡萄。
0.3 食品生物资源学的主要学习内容和目的
本课程是食品专业的一门基础课。课程从食用植物和食用动物两个方面介绍食品生物资源的相关知识,主要内容包括生命的化学基础,生命的结构单位,食品植物资源的形态结构、主要类群、营养特点和食用价值;食品动物资源的形态结构、主要类群、营养特点和食用价值等。目的是通过学习使学生能掌握食品生物资源学的基础知识,食用动植物的基本类群、形态结构、资源分类等;掌握食用生物所含的营养成分和价值;了解我国食品生物资源的种类划分和利用状况等,为进一步学习食品专业的课程奠定基础。
**篇 生命的基本组成
第1章 生命的化学基础
1.1 生命的元素组成
就目前人们的认知而言,生命是地球特有的现象,地球上的生物大约起源于35亿年之前,生命是由地球上已经存在的物质元素构成的,目前已发现的自然存在的元素有92种,其中25种是生命活动所必需的。按照人体鲜重含量多少,构成生命的元素主要有O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg;微量元素包括B、Cr、Co、Cu、F、I、Fe、Mn、Mo、Se、Si、Sn、V、Zn。这些元素中C、H、O、N、P、S 这6种元素就占了97%以上,它们是构成各种有机化合物的主要成分,Ca、K、Na、Cl、Mg也是构成生物体或生命活动的主要元素,其他元素虽然微少,但仍然是生命组成及活动中必不可少的元素,在生命构成和代谢中有重要作用。
1.2 生命的分子组成
分子是构成具有某种属性物质的基本粒子,是由原子通过化学键相互吸引聚在一起的化合物。生物有机体内含有数以千种不同种类的分子,不同的生命形态其分子组成大体是相同的,即都含有水、无机盐离子、众多有机小分子和4类生物大分子(糖类、脂类、蛋白质、核酸)。
1.2.1 分子的化学键
为了更好地了解生命的分子组成特性,我们有必要了解一下构成分子的化学键。
1.离子键
带电荷的原子称为离子(ion),可分为阳离子(positive ion)和阴离子(negative ion)。例如,当钠原子与氯原子相互作用时,钠原子会失去外层的一个电子,而呈现带正电子特性,称为阳离子;而氯原子获得一个电子而呈现带负电子特性,称为阴离子。这种带相反电荷的离子之间存在静电作用,当两个带相反电荷的离子靠近时形成的化学键,称为离子键(ionic band)。离子键有两个重要特性,一是离子间的作用力强,二是离子间相互吸引没有方向性,每一个离子都会吸引周围带有相反电荷的离子,这样就会形成离子键排列矩阵,*终形成晶体。由于离子键之间没有方向性,而生命分子之间需要原子之间的连接具有方向性,所以需要更为特殊的相互作用从而保障复杂稳定的形状,因此,离子键在生物分子形成过程中的作用不大。
2.共价键
两个原子共用它们的外层电子时,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构,叫作共价键(covalent bond),是一种强化学键。共价键具有方向性,它是生物体构成*理想的化学键,因此,生物体中大部分原子都是通过共价键相互连接的。
3.氢键
当氢与某电负性大的元素(X)结合形成共价键时(H—X),共享电子对偏向于X元素,于是分子就有了极性。当极性分子的正极(positive electrode)与另一个极性分子的负极(negative electrode)通过氢相互吸引时,就产生了氢键。氢键可产生于相同分子间,如水,也可以产生于不同分子间,如嘌呤分子与嘧啶分子间。氢键通式常写为X—HY形式,就是氢键。
氢键具有以下特点,一是氢键是弱键,相互作用的原子间必须短才能引发氢键相互作用,距离长了无效(离子键作用距离长);二是氢键具有很强的方向性,可以使生物体形成更复杂多样的生物大分子,而非结构单一的晶体结构。蛋白质分子内的螺旋和折叠都是通过氢键相互作用而形成的,因此,氢键在生物体内扮演着重要的角色。
1.2.2 水
水对于生命而言是*为重要的分子。人类身体大约23是水构成的,地球上的生命*早也是在原始海洋中孕育的,所以生命从一开始就离不开水。水是生命的介质,有了水就有了生机勃勃的生命,如热带雨林;水分缺乏的地方就罕见生命。干燥的种子有了足够的水才能萌发生长,水对于生命之所以重要,是因为它具有以下特性。
水分子中,氧原子吸引共用电子对的能力较氢原子强,由于共用电子对偏向于氧原子,这样水分子就成了极性分子。这种极性分子中带负电的氧与它周围的另一些水分子中带正电的氢相吸引而形成氢键,这种氢键非常弱,其形成得快,断裂得也快,一个这样的氢键仅持续一千亿分之一秒。可是,由于这种氢键数量庞大,从而使水有了以下非常重要的物理属性,这些属性让水分成为生命的重要组成部分。
1)水的比热较大,储热能力强 同其他物质相比,水有大量氢键的存在,氢键断裂要吸收热量,氢键形成要释放热量。由于氢键的存在,要提高水温或破坏液态水组织时需要输入大量的热能,这使水比其他任何物质升温更加缓慢,水分温度升高时要吸收更多热量,并能保温更长时间,如1g水上升1℃需4.186J的热量,而1g空气上升1℃只需1.046J就足够了;相反,水分温度降低时能释放更多热量。正是由于这种特性,生物体才能维持相对稳定的内部温度,使细胞代谢保持稳定。
2)冰的形成 当温度降到冰点以下时,水分子间的氢键很少断裂,这样氢键的晶格结构就使得水成为冰晶的结构。氢键让水分子间的空间隔离更大,使水分子不能相互接近,所以冰比水密度低,能浮在水面上,这也保障了水中的生物在冬天时仍能生活,体内不会因结晶而休眠或死亡。
3)水的汽化热高 在100℃时,1g液态水变为气态(蒸汽)需要2259.36J。如我们夏天出汗,汗水蒸发吸热多,有利于维持体温;植物在夏季能够抵抗高温,就是由于水分大量蒸发之故。
4)水的内聚力 水分子是极性分子,以不稳定的氢键相互吸引,水分子之间相互的吸引力称为内聚力(cohesion);水分子的内聚力也使水具有较强的表面张力。水分子还可以与其他极性分子相互吸引,这种吸引力称为黏附力(adhesion)。内聚力和黏附力让水分子在生命代谢过程中发挥重要作用。在内聚力和黏附力的作用下,水可以在根、茎、叶的导管中形成连续的水柱,从而可从根部一直上升到参天大树的树梢。
5)水是许多物质的良好溶剂 水分子是极性分子,含有大量氢键,其他拥有氢键的极性分子也容易溶于水,因此,极性分子也称作亲水分子。当极性分子进入水中后,水分子紧紧聚集在有电极性(有电荷,且不论是离子电荷或部分电荷)的分子周围,使得极性分子物质*终溶解在水中,如NaCl、蔗糖、蛋白质等溶于水都是因为它们是极性分子。非极性分子(如油),分子间不能形成氢键,所以不溶于水,称为疏水性物质。
6)水的解离与酸碱度 水分子的共价键也会自发断裂,解离成H+和OH.,纯水在25℃下,有1550 000 000的水会解离成H+和OH-。这样,1L水质量为1000g,因水的相对分子质量为18。1L水换算为摩尔数为100018,约等于55.5mol,解离的氢离子[H+]摩尔数为55.5550 000 000,这样氢质子浓度[H+]=110 000 000(molL)。纯水的pH:pH=-lg[H+]=-lg[10.7]=7。
酸:任何溶于水中增加[H+]浓度的物质称为酸性物质。
碱:溶于水中会与[H+]相结合,从而降低[H+]浓度的物质称为碱性物质。
1.2.3 无机盐
细胞中的无机盐一般都是以离子状态存在的,如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl.、HPO42.、HCO3.等,它们具有如下作用。
(1)无机盐对细胞的渗透压和pH起着重要的调节作用,如0.9%的氯化钠溶液(即生理盐水)渗透压与人体血液近似,可维持细胞的正常形态。
(2)有些离子是酶的活化因子和调节因子,如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、酪氨酸羧化酶等都受钙离子的调节。
(3)有些离子是合成有机物的原料,如PO43.是合成磷脂、核苷酸等的原料,Fe2+是合成血红蛋白的原料等。
1.2.4 糖类
糖类(carbohydrate)是构成生命的一大类有机化合物。糖分子含C、H、O三种元素,三者的比例一般为1∶2∶1,如葡萄糖为C6H12O6。糖类包括小分子的单糖、二糖、寡糖、多糖等。
|
|