A tápanyagok definíció szerint azok az élelmiszer-összetevők, amelyek fenntartják a test normál működését. Nemcsak energiát szolgáltatnak a létfontosságú anyagcsere-reakciókhoz, hanem az építőanyagokat is biztosítják a normál szerkezet kialakításához, növekedéséhez és javításához. A testének viszonylag nagy mennyiségű szénhidrátra, zsírra és fehérjére van szüksége az optimális működéshez, ennélfogva makrotápanyagként való besorolása. Tartalmazhatnak hasonló alkotórészeket tartalmazó molekulákat, de alapvető szerkezetükben és energia hozamukban változhatnak.
Szénhidrát alkotóelemek
A természetben a legszélesebb szerves vegyületek a szénhidrátok. Mint a zsírok, ők is elsősorban szén-, oxigén- és hidrogénmolekulákból készülnek, kevés nitrogéntartalommal vagy anélkül. Ezek az alkotóelemek különböző módon kombinálódnak, hogy különféle szacharidokat képezzenek, amelyek az összes szénhidrát alapegységei. Előfordulhat, hogy a "szacharid" és a "cukor" szavakat felváltva használják. A monoszacharidok egyszeres cukrok és a legegyszerűbb szénhidrát formában. Összekapcsolódhatnak, hogy két egységet tartalmazó cukrokat képezzenek, más néven diszacharidok. Az oligoszacharidok 3–12 cukor egységet tartalmaznak, míg a poliszacharidok több száz cukor egység hosszú lehet.
Zsírsavak
A zsírok a lipidekként ismert vegyületek szélesebb családjába tartoznak. Építőelemeik zsírsavak, vegyületek családja, amelyek különböző szén-, hidrogén- és oxigénmolekulákat tartalmaznak. A három zsírsav és a cukor-alkohol-glicerin kombinációja triglicerideket képez, az összes zsír alapvető szerkezeti egységét. A "zsír" kifejezés általában szobahőmérsékleten szilárd vagy félszilárd trigliceridekre vonatkozik, míg az olajok szobahőmérsékleten folyékony triglicerideket tartalmaznak. A zsírok elsősorban az állati táplálékban fordulnak elő, bár a halakban a trigliceridek többnyire olajok, a Michigan Állami Egyetem Kémiai Tanszéke szerint.
Telített Vs. Telítetlen zsírok
Transzzsírok
A transz-zsírok kissé különlegesek, mert bár a telítetlen zsírok kémiai osztályozása alá esnek, inkább a telített zsírokhoz hasonlóan viselkednek a testében. Valójában, mint a telített zsírok, ők is növelik a vér rossz koleszterinszintjét és növelik a szívbetegségek kockázatát - mondja Pamela C. Champe biokémikus. Ezzel szemben a telítetlen zsírok általában szív-egészségesebbek. Noha az állatokban természetesen kis mennyiség fordul elő, a transzzsírok elsősorban az élelmiszer kémiai feldolgozásából származnak.
Fehérjemolekulák
Minden élő sejtnek szüksége van fehérjékre. A bőrön, a hajon, az izmokon, az ízületekben és más szövetekben játszott strukturális szerepeken túl a fehérjék hormonként is működnek, segítenek a molekulák szállításában és felgyorsítják az anyagcserét. Számos természetben előforduló aminosav létezik, ezek közül 20 az emberi fehérjék alapvető egysége. Az aminosavak kombinációja és a szén-, hidrogén- és nitrogénmolekulák térbeli elrendezésében változnak. A Michigan Állami Egyetem szerint a fehérjék 15–25% nitrogénből és megközelítőleg ugyanannyi oxigénből készülnek.
