1-3人體活動需要能量

人體由超過六十兆個細胞所組成，細胞一個個集合起來，形成各種組織，例如：覆蓋體表的上皮組織、掌管運動的肌肉組織等。這些組織所形成的心臟和肝臟等器官，二十四小時持續運轉。人體會產生新的細胞來取代衰老的細胞，以此維持生命，保持健康。大部分的人體活動我們都感覺不到，例如：消化食物、吸收營養素、器官傳送飢餓感和飽足感給大腦、腦神經細胞將飽足感的訊息傳送給各器官、人體將吸收的營養素送到肝臟和肌肉幫助它們運作，然而進行這些活動都需要能量。我們藉由食物獲得能量，以營養學的角度來說，即是「透過消化、吸收、代謝營養素，產生ATP（三磷酸腺※1）高能量分子，人體再分解ATP以獲得能量」。（第2章將詳細說明ATP。）人體必須不斷製造ATP，一旦無法製造就會死亡，因此進食的最大目的即是製造ATP。

1-4能量的四大用途

我們先來看「維持體溫」，人體為了保持一定的體溫，當然需要能量。人體進行走路、跑步、投擲等運動，肌肉會「收縮」，即使是眼、鼻、口、手所做的微小動作，也會消耗能量，甚至是心臟如幫浦般，無意識進行的動作，都會消耗能量。「合成與分解人體組成成分」是將小分子組合成大分子，將大分子分解成小分子。舉例來說，一個葡萄糖（醣類的最小單位）可以結合成肝醣，以儲存能量，當人體需要能量，便可將肝醣分解成葡萄糖，產生能量。一般人可能比較不熟悉「主動運輸」（active transport），是指透過細胞膜的「幫浦」，調整細胞內外側的分子、離子濃度差與進出。細胞內外側皆是由脂肪所構成的細胞膜來區隔，細胞膜具有小洞，可讓固定大小的分子與離子通過。一般來說，分子和離子會從高濃度流向低濃度，使細胞膜內外側維持相同濃度，但是「主動運輸」會使分子和離子從低濃度往高濃度逆向運輸※2，因此需要消耗許多能量。

※1三磷酸腺苷，又稱腺三磷酸。
※2使分子與離子流動的動力是滲透壓。