译介丨改善身体构成——饮食与运动第四讲：细胞功能与营养需求

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写在前面 
本讲座为TTC教育公司课程，旨在通过饮食与运动，以一种安全的方式改变你的身体构成，从整体上帮助你达到最佳的健康状况和运动表现。
本讲座讲师为Michael J. Ormsbee。
因译者本人对相关领域了解有限，在处理不确定的专业术语时，将以保留原英文术语的方式进行呈现，以便读者自行查询。本翻译基于handbook与讲座笔记完成，内容仅供参考 。
本文章基于CC BY-NC-SA 4.0发布，仅供个人学习，若有侵权行为请联系作者删除。

章节导读
本章将介绍以下内容，请根据自己的需要翻阅对应部分
第一节
细胞及其构成概述
细胞膜、细胞核（膜）与线粒体（膜）

第二节
不饱和脂肪酸（OMEGA-3脂肪酸、OMEGA-6脂肪酸）对人体的作用及其分布
第三节
B族维生素、铁、硫对人体的作用及其分布

第四节
运动对人的影响：自由基与抗氧化剂
I. 细胞及其构成
细胞是最小的生命结构和功能单位。各式各样的细胞共同运作，维持生命体的运行。细胞结合形成组织；组织结合构成器官；器官结合构成系统；而各个系统的结合则形成有机体。我们的身体就是这样构成的。因此，一旦我们体内的细胞出了差错，身体患病的风险也会急剧增加：这将导致身体疲惫、体能下降、营养不良甚至严重的健康问题。
所以，保持健康的第一步就是要保证人体内的细胞健康。一个成年人的体内约有30万亿个细胞。当老细胞死亡时，人体就会产生新细胞来替代它们，而这一过程需要借助我们在日常饮食中获取的营养。因此，我们需要先了解细胞及供养其的营养。
细胞最外层的成分是细胞膜。它将细胞的内部与外部环境隔开，保证了内容物的安全。细胞膜是半透膜，这意味着它可以在隔绝代谢废物的同时滤出营养物质。此外，半透膜还保证了细胞之间的通讯（cell communication）。
细胞膜的组分中包含所有宏量营养素（碳水化合物、脂肪、蛋白质）。其中，含量最丰富的是磷脂。它有着亲水头和疏水尾，可以有效维持细胞膜的稳定，同时保证营养素的运输。
细胞膜中还有另一种形式的脂肪——胆固醇，它保证了细胞膜的稳定性与流动性。细胞膜中含量第二高的是蛋白质。相较于磷脂，蛋白质对于细胞膜的结构影响较小，而在细胞膜的功能上有所贡献。
碳水化合物也存在于细胞膜之中，但其含量要低于脂肪和蛋白质。它主要以糖蛋白和糖脂（附着有葡萄糖或糖残基的蛋白质和脂质分子）的形式存在。它们的存在保证了细胞间信号的传导。
细胞核是另一个重要的细胞成分。它是最大的细胞器，外部是包含着脂质和蛋白质的双层细胞膜，内部则包含着DNA这一遗传物质，因此它又被称为人类的“基因仓库”。
线粒体是细胞内的另一个细胞器。它被称为细胞的“动力站”，负责能量的生产：你摄入的所有营养物质都会被它转化为能量。与细胞膜、细胞核膜类似，线粒体膜也是由脂质和蛋白质构成的。
线粒体膜有一个内膜和一个外膜，这两者在能量生产的过程中都起着重要的作用。此外，线粒体还会利用许多微量营养素来生产能量。线粒体膜的结构和功能的完整性对我们的健康至关重要。如果线粒体的结构或功能受到损害，它的能量生产功能也将受损。这种线粒体功能障碍可导致多种慢性疾病，如糖尿病、心脏病和帕金森病等。

II. Omega脂肪酸
细胞膜的流体性结构得益于构成它的脂肪。从分子结构上来看，脂肪可以分为反式脂肪、饱和脂肪和不饱和脂肪。其中，饱和脂肪和反式脂肪比不饱和脂肪更加坚硬，这会导致细胞膜过硬，从而限制细胞的功能。
单一脂肪含量过高的饮食可能会导致细胞膜过硬或过脆，阻碍细胞之间的沟通。因此，多种脂肪的摄入是至关重要的。一般来说，含大量不饱和脂肪的饮食更有益于细胞膜的健康。
OMEGA-3脂肪酸和OMEGA-6脂肪酸是其中最有代表性的脂肪。OMEGA-3脂肪酸的来源较为丰富：富含脂肪的鱼类（如鲑鱼、金枪鱼、鳕鱼和鳟鱼）和部分坚果、植物种子中（如亚麻籽）都含有OMEGA-3脂肪酸。OMEGA-6脂肪酸主要分布于核桃、杏仁和各种植物油中（包括玉米油、大豆油、红花油、棉籽油、葵花籽油和花生油）。
这两种脂肪酸都对人体有益，但是它们的作用各不相同：OMEGA-6脂肪酸有促炎（pro-inflammatory）作用，而OMEGA-3脂肪酸有抗炎（anti-inflammatory）作用。炎症可以减缓感染带来的伤害，但是过量的炎症会导致心脏病、代谢综合征、糖尿病、阿兹海默症、关节炎和各类癌症。OMEGA-3脂肪酸的抗炎作用则会降低这些伤害。
蛋白质、脂溶性维生素（维生素A、D、E和K）和维生素C也是维系细胞膜健康所必需的营养元素，他们可以在全谷物、蔬菜、水果、瘦肉、禽肉和鱼类中找到。

   
    
  
   
    
  
   
    
  

细胞核内的DNA会因为接触到体内循环所产生的有害物质（即毒素，toxins）而被破坏。此外，活性氧（reactive oxygen species）和过度的氧化应激（Oxidative Stress）也会对它造成伤害：活性氧在进入细胞核膜后会与碱基上的双键反应，导致DNA单链断裂，从而使其功能受损。
食用高质量的不饱和脂肪酸可以有效解决以上问题——它们可以在富含脂肪的鱼类、亚麻籽、核桃、大豆等食物中找到。高质量蛋白质、抗氧化剂、维生素也可以有效保护DNA。你可以通过食用瘦肉、鸡蛋、乳制品、有色蔬菜、全谷物和水果等食物来摄取它们。

III. B族维生素、铁、硫
线粒体可以将我们摄入的营养物质转化为能量。然而，并非所有食物的能量生产效率都是相等的。线粒体所产生的能量大部分都来源于摄入或储存在体内的脂肪和葡萄糖——它们最终会被转化为三磷酸腺苷（ATP）。
食物在体内转化为ATP的过程相当复杂。碳水化合物、脂肪和蛋白质参与了这一过程，除此以外，B族维生素、铁、硫这些常被忽略的营养素也对ATP的产生有所影响。
B族维生素可以通过电子传递链（ electron transport chain）来传递电子，从而在线粒体中产生大量的ATP。铁和硫是蛋白质结构的重要组成部分，它们参与了ATP的生成，并起着运输氧气的作用。如果你摄入的铁和硫不足，线粒体的能量生产这一过程就会受到影响。绿叶蔬菜、复合碳水化合物和瘦肉蛋白中富含铁和硫这两种营养素。

IV. 锻炼水平（Exercise Level）
一些与食物无关的因素也会影响细胞的健康和功能。例如，过度的运动会对我们的细胞造成伤害。运动会增加自由基的产生。自由基是一种在其外壳中有一个未配对的电子的分子。这些分子中缺失的电子导致它们不稳定且具有高度活性。为了恢复稳定性，自由基分子会从你体内的健康细胞中窃取电子，这将导致细胞受损，无法行使其正常功能。这一反应不会止步于一个细胞，而是会引发多米诺骨牌效应：新受损的细胞会从邻近的细胞中夺取电子来恢复中性。过度的自由基损伤与衰老、癌症、糖尿病和冠状动脉疾病有关。
幸运的是，我们的身体有能力形成三种天然的抗氧化剂来对抗自由基的攻击：谷胱甘肽、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶。它们会向自由基提供额外电子，以防止其破坏健康的细胞。而过度运动会导致人体内自由基的产生超过了产生抗氧化剂的能力，从而造成损伤。除了降低运动强度以外，食用大量含有抗氧化剂的水果和蔬菜可以一定程度上缓解自由基的攻击。
与过度锻炼相反，久坐不动的生活方式会导致氧化应激的增加，从而导致心血管疾病、动脉粥样硬化、超重、肥胖、糖尿病、加速衰老等等多种疾病。因此，维持适当的运动强度将有助于保持我们的健康。

试一试
试着多吃一些富含omega-3脂肪酸的食物，以降低你体内omega-6脂肪酸与omega-3脂肪酸的比例
请思考
“吃什么补什么”这一说法是否存在科学依据？
举例说明你的饮食和细胞功能之间的联系？