非营养物质代谢
物质代谢的相互联系
三大营养素可在体内氧化供能。
三大营养素各自代谢 途径
共同中间 产物
糖
脂肪
乙酰CoA
蛋白质
共同代谢
从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代 替，并互相制约。
一般情况下，机体优先利用燃料的次序是糖原 （50-70%）、脂肪（10-40%）和蛋白质。供能以糖 及脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。
酮体生成增加
糖不足
草酰乙酸 相对不足
高酮血症
氧化受阻
（二）葡萄糖与大部分氨基酸可以相互转变
1. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸， 可转变为糖 例如： 丙氨酸 脱氨基 丙酮酸 糖异生 葡萄糖
2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需
氨基酸
丙氨酸
天冬氨酸
糖
丙酮酸
乙酰CoA 草酰乙酸
α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
（三）氨基酸可转变为多种脂质但脂质几乎不
能转变为氨基酸
1. 蛋白质可以转变为脂肪
氨基酸
乙酰CoA
脂肪
2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料
丝氨酸
磷脂酰丝氨酸
胆胺
脑磷脂
胆碱
卵磷脂
3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
糖酵解途径
丙酮酸
其他α-酮酸
—— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。
糖分解增强
脂酸合成增加， 分解抑制
ATP↑
抑制异柠檬酸脱氢酶
（三羧酸循环关键酶）
柠檬酸堆积， 出现线粒体
激活乙酰CoA羧化酶
（脂酸合成关键酶）
二、糖、脂和蛋白质代谢通过中间 代谢物而相互联系
第十一章非营养物质代谢
第十一章非营养物质代谢一、内容提要肝是人体多种物质代谢的重要器官，它不仅在蛋白质、氨基酸、糖类、脂类、维生素、激素等代谢中起着重要作用，同时还参与体内的分泌、排泄、生物转化等重要过程。
（一）肝的物质代谢特点1．肝的糖、脂类、蛋白质代谢特点（1）糖代谢肝通过肝糖原的合成、分解与糖异生作用来维持血糖浓度的相对恒定。
确保全身各组织，特别是脑和红细胞的能量供应。
（2）脂类代谢肝在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程中均起着重要的作用。
肝将胆固醇转化为胆汁酸，以协助脂类物质及脂溶性维生素的消化、吸收；肝是进行脂肪酸β–氧化、脂肪合成、改造及合成酮体的主要场所；肝是合成磷脂、胆固醇、脂肪酸的重要器官，并以脂蛋白的形式转运到脂肪组织储存或其它组织利用。
（3）蛋白质代谢肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中起着重要作用。
除γ-球蛋白外，几乎所有的血浆蛋白质均来自肝，包括全部的清蛋白、部分球蛋白、大部分凝血因子、纤维蛋白原、多种结合蛋白质和某些激素的前体等；肝含有丰富的氨基酸代谢酶类，氨基酸在肝内进行转氨基作用、脱氨基作用和脱羧基作用；氨基酸代谢产生的氨主要在肝生成尿素。
2．肝在维生素、激素代谢的特点（1）维生素代谢肝在维生素的吸收、储存、运输及代谢中起重要作用，肝是人体内含维生素A、K、B1、B2、B6、B12、泛酸与叶酸最多的器官；肝可将很多B族维生素转化为相应辅酶或辅基。
（2）激素代谢许多激素在发挥其作用后，主要在肝内被分解转化、降低或失去其生物活性，此过程称为激素的灭活。
（二）肝的生物转化1．生物转化的概念非营养物质经过氧化、还原、水解和结合反应，使其毒性降低、水溶性和极性增强或活性改变，易于排出体外的这一过程称为生物转化作用。
2．生物转化的物质①内源性：系体内物质代谢产物，如氨、胺、胆红素等，以及发挥作用后有待灭活的激素、神经递质等；②外源性：系有外界进入体内的各种异物，如药物、毒物、色素、食品添加剂、环境污染物等。
12肝脏的生物转化作用
-6-
医学生物化学
国家开放大学
性体内半衰期约为 13.4 h，而在女性体内半衰期只有 10.3 h。 肝功能低下可降低肝的生物转化能力，故对肝病患者用药要慎重；单加氧酶系特异性较差，
能催化多种物质进行不同类型的氧化反应。例如，长期服用苯巴比妥的病人，对氨基比林等药 物的转化能力也增强，产生耐药性。用药时还应考虑用药配伍对药物生物转化的影响。另外利 用苯巴比妥能诱导葡萄糖醛酸基转移酶的合成，此酶可催化脂溶性的游离胆红素转变为水溶性 的胆红素葡萄糖醛酸酯（结合胆红素），故临床用苯巴比妥治疗新生儿高胆红素血症，以防止发 生“核黄疸”（胆红素脑病）。
-3-
医学生物化学
国家开放大学
烷基反应、氧化反应等，故有重要的生理意义。 单加氧酶系催化分子氧中的一个氧原子掺入底物，而另一个氧原子被 NADPH 还原为水分
子。由于一个氧分子发挥了两种功能，故又称其为混合功能氧化酶。又由于其氧化产物是羟化 物，故又称其为羟化酶。
单加氧酶系由细胞色素 P450、NADPH-细胞色素 P450 还原酶（其辅酶为 FAD）和细胞色 素 b5 还原酶组成。
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（一）内源性 内源性物质为体内代谢产生的各种生物活性物质，如激素、神经递质和其他胺类物质，还 有一些对机体有毒的代谢产物，如胺和胆红素等。 （二）外源性 外源性物质为外界进入体内的药物、食品添加剂、色素、误服的毒物及蛋白质在肠道的腐 败产物（如胺类物质）等。
二、生物转化作用概述 （一）生物转化作用的概念 非营养物质在肝脏内进行氧化、还原、水解和结合反应后，其极性（水溶性）增强，更易
-4-
医学生物化学
国家开放大学
过上述氧化、还原或水解的第一相反应后，还需要进一步进行第二相的结合反应才能完成生物 转化作用。
物质代谢的相互联系
（一）葡萄糖可转变为脂肪酸
1. 摄入的糖量超过能量消耗时：
合成糖原储存（肝、肌肉）
葡
萄
乙酰CoA
2. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖
甘油
甘油激酶
肝、肾、肠
磷酸-甘油
葡 萄
脂
糖
肪
脂酸
乙酰CoA
葡萄糖
3. 脂肪的分解代谢受糖代谢的影响 饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时：
脂肪大量动员
酮体生成增加
糖不足
草酰乙酸 相对不足
高酮血症
氧化受阻
（二）葡萄糖与大部分氨基酸可以相互转变
1. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸， 可转变为糖 例如： 丙氨酸 脱氨基 丙酮酸 糖异生 葡萄糖
2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需
氨基酸
丙氨酸
天冬氨酸
糖
丙酮酸
乙酰CoA 草酰乙酸
α-酮戊二酸 谷氨酸
饥饿时： 1~2天
肝糖原分解 ，肌糖原分解 肝糖异生，蛋白质分解
3~4周
以脂酸、酮体分解供能为主 蛋白质分解明显降低
任一供能物质的代谢占优势，常能抑制 和节约其他物质的降解。
例如：
脂肪分解增强
ATP 增多 ATP/ADP 比值增高
糖分解被抑制
磷酸果糖激酶-1被抑制 (糖分解代谢关键酶之一)
甘油及乳酸
糖分解增强
脂酸合成增加， 分解抑制
ATP↑
抑制异柠檬酸脱氢酶
（三羧酸循环关键酶）
柠檬酸堆积， 出现线粒体
激活乙酰CoA羧化酶
（脂酸合成关键酶）
二、糖、脂和蛋白质代谢通过中间 代谢物而相互联系
糖、脂、蛋白质和核酸通过共同的中间代 谢物、柠檬酸循环、生物氧化等彼此联系且相 互转变。一种物质代谢障碍可引起其他物质代 谢的紊乱。
胆汁酸代谢
五、肝在激素代谢中的作用
激素的灭活 (inactivation of hormone) 激素主要在肝中转化，降解或失去活
性的过程称为激素的灭活。
* 主要方式：生物转化
目录
肝掌与蜘蛛痣
疾病表现：大、小鱼际与指腹 发红。 相关疾病：慢性肝炎，早期肝 硬化。
蜘蛛痣是皮肤小动脉扩张结果，显露 在皮肤上酷似蜘蛛，小者如大头针帽， 大者直径可达1cm以上，其中心稍隆 起，如用大头针帽按压中心红斑，则 其周围毛细血管退色。
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification） 如：苯丙芘，大黄
目录
三、肝的生物转化作用包括两相反应
概述 第一相反应：氧化、还原、水解反应 第二相反应：结合反应 * 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。 * 物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不 大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第 二相反应，才最终排出。
第十一章
非营养物质代谢
Metabolism of the Nonnutritive Substance
目录
教学目的
在了解肝结构和化学组成特点的基础上，进一 步学习肝在物质代谢中的作用、肝的生物转化， 胆红素代谢及胆汁酸代谢。
目录
教学要求
掌握生物转化的概念、反应类型及生理意义；胆汁
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
酸的分类及胆红素代谢。
谷胱甘肽结合物
目录
• 迄今已鉴定出30余种人类编码CYP的基因。 • 按氨基酸序列同源性在 40% 以上分类，可将人肝细胞
P450 分为 5 个家族： CYP1 、 CYP2 、 CYP3 、 CYP7 和
CYP27。 • 在同一家族中，按氨基酸序列同源性在 55%60%，又
非营养物质代谢[可修改版ppt]
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一、胆汁
胆道系统 肝分泌 (肝胆汁)
胆囊浓缩 (胆囊胆汁)
＊主要有机成分 胆汁酸盐(含量最高)、多种酶类等
二、胆汁酸的代谢
胆汁酸(bile acids)的概念 胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的
总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸 盐，简称胆盐 (bile salts)。
（一）胆汁酸的分类
游离胆汁酸(free bile acid) • 按结构分
次级胆汁酸(secondary bile acid) 初级胆汁酸
是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸， 包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。
次级胆汁酸 在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7α-羟基脱氧
后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。
初级胆汁酸
OH
12
COOH
胆酸
3
HO
H
7 OH
OH
COOH
12
结合胆汁酸(conjugated bile acid)
游离胆汁酸
OH
12
3
HO
H
7 OH
12
COOH 24
例：胆酸
COOH
3
7
例：鹅脱氧胆酸
HO
H
OH
结合胆汁酸
OH
12
3
HO
H
7 OH
OH
12
3
HO
H
7 OH
CONHCH2CH2SO3H 例：牛磺胆酸 CONHCH2COOH
例：甘氨胆酸
• 按来源分 初级胆汁酸(primary bile acid)
* 物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不 大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第 二相反应，才最终排出。
非营养性添加剂(益生素)
02
益生素能够改善动物对饲料的消化吸收，减少排泄物中营养物
质的流失，从而提高饲料的转化率。
增加动物产品产量
03Biblioteka 通过改善动物生产性能，益生素可以提高肉、蛋、奶等动物产
品的产量。
增强动物免疫力
激活免疫系统
益生素能够激活动物的免疫系统，提高机体对病原微生物的抵抗 力。
增强免疫应答
益生素可以促进免疫细胞的增殖和分化，增强机体的免疫应答反 应，提高免疫力。
05
益生素的未来发展前景
新型益生素的研发
针对特定健康需求的益生素
随着人们对健康需求的多样化，针对特定健康问题或疾病 预防的益生素将受到关注。例如，针对肥胖、糖尿病、心 血管疾病等慢性病的益生素。
微生物组调控的益生素
微生物组对人类健康有着重要影响，通过调控微生物组来 改善健康状况成为研究热点。未来，能够调节肠道微生物 平衡的益生素将具有广阔的应用前景。
减少抗生素使用
通过增强动物免疫力，益生素可以降低养殖过程中抗生素的使用 量，减少药物残留和耐药性的产生。
04
益生素在人类健康中的作 用
调节人体肠道微生物平衡
益生素能够促进肠道内益生菌的 生长，抑制有害菌的繁殖，从而 维持肠道微生物平衡，预防肠道
疾病。
益生素可以与肠道微生物竞争营 养物质和生存空间，降低肠道微 生物的密度和活性，有助于减轻
非营养性添加剂( 益生素)
目录
• 引言 • 益生素的种类 • 益生素在动物生产中的应用 • 益生素在人类健康中的作用 • 益生素的未来发展前景
01
引言
益生素的定义
01
益生素是一种非营养性添加剂， 主要用于动物饲料中，以提高动 物的生产性能和健康状况。
动物的新陈代谢
糖类
脂类
【例1】 人体内脂肪和蛋白质共同的代谢终产物有( ) A二氧化碳和尿素 B胆固醇和氨 C尿素和尿酸 D二氧化碳和水
D
【例2】 下列关于营养物质化学消化部位的叙述，正确的是( ) A淀粉只在口腔内消化 B蛋白质只在胃内消化 C维生素在小肠内消化 D脂肪只在小肠内消化
③脂类代谢与蛋白质代谢之间的关系 蛋白质可以转化成脂肪（脱氨基作用），脂肪一般不转化成蛋白质。 （2）三大有机物之间的转化是有条件的 ①糖类只有在供应充足的条件下才能转化成脂类； ②糖类转化成蛋白质必须要在有过剩的氮源的条件下才能进行。
小 节： 营养物质代谢关系
在同一细胞中，糖类、脂类和蛋白质的代谢是同时进行的，三者之间可以相互转化，同时转化又是有条件的、相互制约的。糖可以大量转化为脂肪，而脂肪不能大量转化为糖。三大有机物都能为生命活动提供能量，但正常情况下，生命活动所需要的能量主要由糖类氧化分解供给。只有当糖代谢发生障碍时，才由脂肪和蛋白质氧化分解供能。当蛋白质分解增加时，人和动物的体重将降低，机体免疫功能下降，危及正常的生命活动。
动物的新陈代谢
人和动物体内三大营养物质的代谢
1、糖类代谢
（1）糖类的消化和吸收 淀粉
淀粉酶
麦芽糖
麦芽糖酶
葡萄糖
消化吸收的主要场所：小肠 吸收方式：主动运输
（2）血糖的代谢去向 ①运输到各组织细胞被氧化分解成CO2和H2O，并释放能量。
②当血糖浓度大于100mg/dl时，多余的葡萄糖在肝脏和肌肉等组织中合成糖元储存起来。 ③如果葡萄糖还是过剩，还可以转化成脂肪和某些氨基酸。（北京鸭的肥育） （3）血糖的来源 ①主要来自食物的消化吸收 ②肝糖元分解释放（肌糖元不能直接分解成葡萄糖释放到血液中） ③脂肪和蛋白质的转化
非营养物质名词解释
非营养物质名词解释定义：自由基(free radical)是一类含有不成对电子的原子或原子团。
例子：二价铜离子： Cu2+，自由基。
2，自由基：细胞代谢过程中产生的活性很强的中间代谢产物或活性很低的小分子有机物，它包括OH、 NR3、 NH2等。
自由基本身并无活性，但能与其他分子结合而形成稳定的分子。
自由基在体内外都很活跃，它能攻击蛋白质，也能侵犯核酸。
自由基攻击蛋白质时，就破坏蛋白质正常功能，如使酶失活。
自由基还会攻击脂类、碳水化合物，引起变性、燃烧、老化、溃疡等症状。
在老化过程中，产生大量自由基是人衰老的主要因素。
3。
还原力：抗氧化剂和酶所具有的清除自由基的能力称为抗氧化能力(antioxidant capacity)。
还原力的高低表示抗氧化剂的多少，如血红蛋白(葡萄糖)在4．9g/L，硫化血红蛋白(珠蛋白)在9g/L时都能将SO2还原为SO3，而在3．8g/L时仅能还原为NO2。
4。
过氧化物酶：有些氧化剂的分解产物与蛋白质或脂质结合后形成的物质，叫做过氧化物酶。
如高铁血红蛋白(血红素)在分解过程中，形成的过氧化物酶具有清除活性氧的作用。
例子：细胞呼吸过程中，各种物质通过分解产生二氧化碳和水，细胞呼吸是生命活动的动力之一，在这个过程中需要消耗大量能量，产生大量自由基，是造成人体衰老的重要原因之一。
过氧化物酶(超氧化物歧化酶)，是体内抗氧化剂之一，具有催化超氧阴离子和过氧化氢反应，清除自由基的能力，并且过氧化氢又是一种安全性极高的天然杀菌剂。
因此细胞呼吸过程中产生的自由基就是超氧阴离子和过氧化氢反应时产生的中间代谢产物，主要有羟自由基、过氧化氢、羟基自由基等。
非营养物质可分为两类：营养物质和抗营养物质。
(1)营养物质：凡可被生物体利用，合成自身组织并供给生命活动需要的物质称为营养物质。
(2)抗营养物质：凡阻碍或干扰营养物质被生物体利用，而本身又不能合成自身组织或不能提供生命活动需要的物质称为抗营养物质。
生物必考知识点之物质代谢
生物必考知识点之物质代谢1.食物的消化：一般都是结构复杂、不溶于水的大分子有机物，经过消化，变成为结构简单、溶于水的小分子有机物。
2.营养物质的吸收：是指包括水分、无机盐等在内的各种营养物质通过消化道的上皮细胞进入血液和淋巴的过程。
3.血糖：血液中的葡萄糖。
4.氨基转换作用：氨基酸的氨基转给其他化合物(如：丙酮酸)，形成的新的氨基酸(是非必需氨基酸)。
5.脱氨基作用：氨基酸通过脱氨基作用被分解成为含氮部分(即氨基)和不含氮部分：氨基可以转变成为尿素而排出体外；不含氮部分可以氧化分解成为二氧化碳和水，也可以合成为糖类、脂肪。
6.非必需氨基酸：在人和动物体内能够合成的氨基酸。
7.必需氨基酸：不能在人和动物体内能够合成的氨基酸，通过食物获得的氨基酸。
它们是甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等8种。
8.糖尿病：当血糖含量高于160mg/dL会得糖尿病，胰岛素分泌不足造成的疾病由于糖的利用发生障碍，病人消瘦、虚弱无力，有多尿、多饮、多食的“三多一少”(体重减轻)症状。
9.低血糖病：长期饥饿血糖含量降低到50-80mg/dL，会出现头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等低血糖早期症状，喝一杯浓糖水；低于45mg/dL时出现惊厥、昏迷等晚期症状，因为脑组织供能不足必须静脉输入葡萄糖溶液。
1.糖类代谢、蛋白质代谢、脂类代谢的图解参见课本。
2.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的，并且是有条件的、互相制约着的。
三类营养物质之间相互转化的程度不完全相同，一是转化的数量不同，如糖类可大量转化成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类；二是转化的成分是有限制的，如糖类不能转化成必需氨基酸；脂类不能转变为氨基酸。
3.正常人血糖含量一般维持在80-100mg/dL范围内；血糖含量高于160mg/dL，就会产生糖尿；血糖降低(50-60mg/dL)，出现低血糖症状，低于45mg/dL，出现低血糖晚期症状；多食少动使摄入的物质(如糖类)过多会导致肥胖。
肝的生物化学《生物化学》复习提要
肝的生物化学《生物化学》复习提要肝脏是人体内最大的实质性器官，具有极其复杂和多样化的生物化学功能。
在生物化学的学习中，理解肝脏的生物化学过程对于掌握整体的生理代谢机制至关重要。
以下是对肝的生物化学相关知识的复习提要。
一、肝脏在物质代谢中的作用1、糖代谢肝脏在维持血糖稳定方面发挥着关键作用。
当血糖水平升高时，肝脏通过将葡萄糖合成肝糖原储存起来，或者将其转化为脂肪酸，进而合成甘油三酯储存。
当血糖水平降低时，肝糖原分解为葡萄糖释放入血，同时肝脏还能通过糖异生途径将非糖物质（如乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转化为葡萄糖，以补充血糖。
2、脂类代谢肝脏是脂类代谢的重要场所。
它能合成和分泌胆汁酸，促进脂类的消化和吸收。
肝脏能够合成甘油三酯、磷脂和胆固醇等脂类物质，同时也能对脂类进行分解代谢，将脂肪酸氧化分解为乙酰辅酶 A，为机体提供能量。
此外，肝脏还参与脂蛋白的合成和代谢，调节体内脂类的运输和分布。
3、蛋白质代谢肝脏是蛋白质合成和分解的重要器官。
它能合成多种血浆蛋白质，如白蛋白、凝血因子等。
同时，肝脏也能对氨基酸进行代谢，通过转氨基作用和脱氨基作用，将氨基酸转化为酮酸和氨。
氨在肝脏中经过鸟氨酸循环合成尿素，排出体外。
二、肝脏的生物转化作用生物转化是指机体将非营养物质进行化学转变，增加其水溶性，使其易于排出体外的过程。
肝脏是生物转化的主要器官。
1、生物转化的反应类型包括第一相反应和第二相反应。
第一相反应主要包括氧化、还原和水解反应，使非营养物质的分子结构发生改变，暴露出某些极性基团。
第二相反应是结合反应，将第一相反应产生的极性基团与某些内源性物质（如葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽等）结合，进一步增加其水溶性，利于排出。
2、影响生物转化的因素包括年龄、性别、营养状况、疾病、遗传因素等。
例如，新生儿肝脏的生物转化功能尚未完善，老年人肝脏的生物转化功能会有所下降。
三、胆汁与胆汁酸的代谢1、胆汁的成分和作用胆汁主要由水、胆汁酸、胆色素、胆固醇、磷脂等组成。
非营养性添加剂
非营养性添加剂非营养性添加剂是指加入饲料中用于改善饲料利用率、保持饲料质量和品质、有利于动物健康或代谢的一些非营养性物质，主要包括饲料药物添加剂、益生素、酶制剂、酸化剂、中草药及植物提取成分、防霉剂、饲料调制和调质添加剂等。
第一节药物饲料添加剂药物添加剂是指为预防、治疗动物疾病而掺入载体或者稀释剂的兽药的预混物，包括抗球虫药类、驱虫剂类等。
饲料中需要使用兽药时，只能添加饲料药物添加剂，不能添加原料药或其他剂型的兽药。
一、抗生素抗生素是微生物（细菌、真菌、放线菌等）的发酵产物，对特异性的微生物具有抑制或杀灭作用。
其来源有微生物、植物提取、化学方法合成或半合成。
任何动物在其生命的任意阶段都面临被各种微生物感染的威胁，尤其是在受到应激时，如猪在刚出生、断奶、日粮变化和转群等时期，家禽在刚孵出来、疫苗接种和日粮变换等时期。
在过去几十年，应付这一危险的管理措施一直是使用抗生素。
然而，近十年来，在动物饲料中使用促生长类抗生素遭到越来越多的人反对。
1986年，瑞典开始禁止在动物饲料中使用促生长类抗生素，但允许在动物生产中使用兽医处方的治疗用抗生素。
随后欧盟在1998年12月禁止使用多种抗生素（英国除外）。
饲用抗生素包括促生长类抗生素和用于加药饲料的抗生素，前者是指那些以亚治疗剂量应用健康动物饲料中，以改善动物营养状况，促进动物生长，提高饲料效率的抗生素。
后者主要用于治疗，即动物在疾病状态下使用的饲料，可以在有兽医处方的情况下加入某些抗生素。
（一）抗生素的分类目前，世界上生产的抗生素已达 200多种，作为饲料添加剂的有60多种。
Swan(1968)将抗生素分为治疗用抗生素和饲料用抗生素两类。
这一划分主要是考虑人类的安全、药物的残留和交叉抗药性。
依其化学结构，抗生素可分为以下几类：1.多肽类此类抗生素吸收差、排泄快、无残留、毒性小、不易产生抗药性，不易与人用抗生素发生交叉耐药性。
属于此类抗生素的主要有杆菌肽锌、黏杆菌素、维吉尼亚霉素、硫肽霉素、持久霉素、恩拉霉素和阿伏霉素等。
三大营养物质代谢的关系
+
+
转移氨基
丙氨酸是一种非必须氨基酸——非必需氨基 酸的概念
非必需氨基酸和必需氨基酸
非必需氨基酸：
在体内能合成的氨基酸。
必需氨基酸：
不能在人和动物体的细胞内合成，只能从食物中 获得的氨基酸。 人体必需氨基酸有8种： 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、 苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸
第二种——储存
多余的血液中的葡萄糖，可以被肝脏和肌肉等组 织合成糖元而储存下来。 肝糖原——在血糖浓度降低时，可以分解成葡萄 糖，释放到血液中，保持血糖含量的相对稳定。 肌糖原——能源物质，供给肌肉活动所需要的能 量。
第三种——转化
如果还有多余的葡萄糖，就转化成脂肪和某 些氨基酸。这就是吃过多的糖类变胖的原因。 我们可以给牲畜提供富含糖类的饲料，使它们 育肥。
血糖的来源和去路能保持平衡，血糖的含量就会保持平衡。
正常人的血糖含量：
80～120mg/dl
的范围内。
饥 饿 初 期 或 肝 功 损 坏
分解
肝糖原
葡萄糖
进入血液
使血糖恢复
长 期 饥 饿
血糖含 量降低 而得不 到补充
出现头晕、 心慌、出冷 汗、面色苍 白
对策：喝一杯浓糖水或者含糖量较高的食物
我们有时会见到很多早晨顾不上吃饭的人 会发生惊厥和昏迷，为什么呢？
人类和动物在物质代谢 过 程中，不能像植物那样制造 自身的有机物，必须直接的 或者间接的以绿色植物为食 物，来获取现成的有机物。
人类和动物主要获得了 哪些营养物质呢？它们进 入人体发生了怎样的变化 呢？
食物进入人和动物体内的变化
水分 无机盐
无需消化直接 吸收
植物的生长物质
植物的生长物质植物的生长发育是一个十分复杂的生命过程，不仅需要有机物质和无机物质作为细胞生命活动的结构物质和营养物质，还需要有植物生长物质的调节与控制。
植物生长物质是指具有调节和控制植物生长发育的一些微量化学物质，可以分为植物激素和植物生长调节剂两大类。
植物激素是指植物体内合成的，并能从产生之处运送到别处，对植物生长发育产生显著作用的微量有机化学物质。
目前得到普遍公认的有生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯五大类。
它们都具有以下特点：第一，内生性，它是植物生命活动过程中正常的代谢产物。
第二，能移动，它们能从合成器官向其他器官转移。
第三，非营养物质，它们在体内含量很低，但对代谢过程起极大的调节作用。
此外，油菜素甾体类、茉莉酸类、水杨酸和多胺类等已经证明对植物的生长发育具有多方面的调节作用。
随着生产和科学技术的发展，现在已经能够人工合成并筛选出许多生理效应与植物激素类似的，具有调节植物生长发育的物质，为了与内源激素相区别，称为植物生长调节剂，有时也称外源激素。
主要包括生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓剂等。
植物生长物质在农业、林业、果树和花卉生产上有着十分重要的意义。
已经在种子萌发、植物生长、防止落花落果、产生无籽果实、控制性别转化、提早成熟、提高产量品质以及农产品贮藏保鲜等方面发挥了明显作用。
植物生长激素一、生长素（一）生长素的发现生长素是人们最早发现的植物激素。
1872年波兰园艺学家西斯勒克发现，置于水平方向的根因重力影响而弯曲生长，根对重力的感应部分在根尖，而弯曲主要发生在伸长区。
由此认为植株体内可能有一种从根尖向基部传导的刺激性物质，使根的伸长区在上下两侧发生不均匀的生长。
1880年英国科学家达尔文父子利用金丝虉草胚芽鞘进行向光性研究时发现，在单方向光照射下，胚芽鞘向光弯曲。
1928年荷兰人温特发现了类似的现象，并认为引起这种现象的物质在鞘尖上产生，然后传递到下部而发生作用。
因此他首先在鞘尖上分离了与生长有关的物质。
【高中生物】肝的生物化学第十七章肝的生物化学
（生物科技行业）肝的生物化学第十七章肝的生物化学第十七章肝的生物化学第一节肝的物质代谢特点一、肝脏在糖代谢中的作用1．作用：维持血糖浓度的相对恒定，从而保障全身各组织，特别是大脑和红细胞的能量供应。
2．机制：在神经体液因素的调控下，肝通过糖原的合成与分解及糖异生作用来实现对血糖的调节。
1）当血糖浓度增高时（如进食后），血中葡萄糖在肝中合成肝糖原储存，使血糖保持正常水平。
2）当血糖浓度降低时（如饥饿时），肝糖原迅速分解为葡萄糖释放入血以补充血糖，从而防止血糖降低。
在饥饿10多小时后，绝大部分肝糖原被消耗，此时糖异生作用成为肝供应血糖的主要途径。
故肝病时容易导致血糖含量变化，可以引起肝源性低血糖症，甚至出现低血糖昏迷。
二、肝脏在脂类代谢中的作用1．作用：肝脏在脂类消化、吸收、转运、分解和合成代谢中都有重要作用。
2．机制：1）肝细胞可将胆固醇转变为胆汁酸盐，随胆汁排入肠腔，可乳化脂肪，以利于脂类消化和吸收。
肝病或胆道阻塞时，脂类消化吸收障碍，可产生厌油腻和脂肪泻等症状。
2）血浆中的VLDL主要在肝细胞合成，它在血浆中可转化为LDL。
HDL也主要在肝细胞合成。
脂蛋白是脂类在血浆中的转运形式，故肝脏积极参与体内各种脂类的转运和代谢。
3）甘油三脂在肝分解代谢十分活跃。
如脂肪酸在肝旺盛地进行β-氧化分解，且因其特有的酮体合成酶系，将之转变为酮体，并经血液循环转运至肝外组织，供大脑、肾、心脏、骨胳肌等组织氧化利用获取能量。
4）肝脏是合成脂肪、胆固醇、磷脂旺盛的器官。
磷脂是脂蛋白的重要组成部分。
当肝功能障碍或磷脂合成原料缺乏时，肝细胞合成磷脂减少，肝内脂肪运出障碍，过多的脂肪存积在肝细胞内而形成脂肪肝。
三、肝在蛋白质代谢中的作用1．作用：肝活跃地进行着蛋白质的合成代谢与分解代谢。
2．机制：肝是合成蛋白质的重要器官，肝除合成其本身所需的蛋白质外，还能合成大部分血浆蛋白。
血浆中的清蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原及多种载脂蛋白在肝脏合成。
非营养物质名词解释
非营养物质名词解释
一、非营养物质( non-nutrition)：是指除了水以外的无机盐、维生素和蛋白质。
第一节动物来源的脂肪、油、蛋类、乳类、鱼肝油，植物油、固体脂肪、植物类黄油、麦芽油、玉米油、芝麻油、豆油、花生油、调和油，红花籽油、棉籽油、菜籽油等植物油;各种人造奶油、起酥油、人造黄油、奶油饼干、奶油蛋糕、果酱、夹心饼干、奶粉、速溶咖啡、冰淇淋、全脂奶粉、脱脂奶粉、炼乳、麦乳精、食用酵母、柠檬酸、砂糖、食盐、香料、色素、水果香精等都属于非营养物质。
非营养物质在身体里是不能供给能量，但对健康却是必需的，特别是维生素和矿物质。
二、天然脂肪：是从植物中提取的脂肪，如葵花子、芝麻、黄豆、花生、大豆等。
天然脂肪不饱和脂肪酸含量高，熔点低，耐储存。
三、人造脂肪：包括氢化脂肪、乳化脂肪和合成起酥油，它们所含的饱和脂肪酸多于天然脂肪。
四、糖(碳水化合物)：它是一切有机体进行正常生命活动所必需的基本物质。
它是细胞膜的组成部分，并为神经和肌肉提供能量。
五、植物油脂：由不同植物性油混合制成的食品。
- 1 -。
生物转化作用
生物转化作用
(1)概念
①人体内存在许多非营养物质，对人体有一定的生物学效应或潜
在的毒性作用。
机体在排出这些非营养物质之前，需对它们进行代谢
转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排出体外，
这一过程称为生物转化作用。
②体内进行生物转化的非营养物质按其来源分为内源性和外源性
两类。
内源性物质包括体内物质代谢的产物或代谢中间物，如胺类、
胆红素等以及发挥生理作用后有待灭活的激素、神经递质等一些对机
体具有强烈生物学活性的物质。
外源性物质如药物、毒物、环境化学
污染物、食品添加剂等和从肠道吸收来的腐败产物。
(2)反应类型
肝的生物转化可分为两相反应。
①第一相反应包括氧化、还原和水解。
通过第一相反应，许多分
子中的某些非极性基团转变为极性基团，水溶性增加，利于排出体外。
有些物质经过第一相反应后，还须进一步与葡糖醛酸、硫酸等极性更
强的物质相结合，以得到更大的溶解度才能排出体外，这些结合反应
属于第二相反应。
②许多物质的生物转化反应非常复杂。
一种物质有时需要连续进
行几种反应类型才能实现生物转化目的，这反映了生物转化反应的连
续性特点。
③肝的生物转化过程中的两相反应由若干酶类催化完成。
(3)生理意义
生物转化的反应类型具有多样性和连续性的特点，生物转化的结果具有解毒与致毒的双重性。
经过生物转化后，多数物质的活性发生改变，毒性减弱或消失，极性增强，易于随胆汁或尿排出;但也有少数物质的毒性反而出现或增强。
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N2H
HO
N2H
苯胺
对氨基苯酚
➢意义：加单氧酶系的羟化作用不仅增加药物或毒 物的水溶性，有利于排泄，而且还参与体内许多 重要物质的羟化过程。
• 维生素D3羟化成为具有生物学活性的维生素 • 胆汁酸和类固醇激素合成过程中的羟化作用 • 黄曲霉素B1经加单氧酶作用生成致癌物质
生物转化的对象
➢ 非营养物质: 既不作为构建组织细胞的成 分，又不作为能源物质。
非营养物质
内源性：如激素、神经递质、胺类等 外源性：如食品添加剂、药物、毒物等
生物转化的主要场所
➢ 肝是生物转化的主要器官； (常见微粒体，少量在胞液） ➢ 肾、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物转
化功能。
二、生物转化的意义
1.解毒：生物转化可对体内的大部分非营养物质进 行代谢转化，使其生物学活性降低或丧失(灭活)， 或使有毒物质的毒性减低或消除(解毒)。
2.排毒：通过生物转化作用可增加这些非营养物质 的水溶性和极性，从而易于从胆汁或尿液中排出。
肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）
有些物质，通过生物转化、其活性或毒 性反而加强，即不是灭活而是激活。如 芳香烃:苯骈芘(致癌物)是在肝内经过生
➢ MEOS是乙醇-P450单加氧酶，产物是乙醛，仅 在血中乙醇浓度很高时才被诱导而起作用。
➢ 乙醇诱导MEOS不但不能使乙醇氧化产生ATP， 还可增加对氧和NADPH的消耗，而且还可催化 脂质过氧化产生羟乙基自由基，后者可进一步 促进脂质过氧化，引发肝损伤。
（二）还原反应
＊硝基还原酶类 (nitroreductase) ＊偶氮还原酶类 (azoreductase) 还原产物：相应胺类
1. 微粒体依赖P450的加单氧酶系：
其中最重要的是依赖P450的加单氧酶。
存在部位：微粒体内(滑面内质网) 组成：Cyt P450，NADPH+H+，NADPH-细胞色
素 P450还原酶 催化的基本反应
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
※基本特点 能直接激活氧分子，其中一个氧原子加
硝基化合物多见于食品防腐剂、工业试剂等。
偶氮化合物常见于食品色素、化妆品、纺织与印刷 工业等。有些可能是前致癌物。
这些化合物分别在微粒体硝基还原酶和偶氮 还原酶的催化下，从NADH或NADPH接受氢，还 原生成相应的胺类.
苯肟
（三）水解反应
肝细胞的胞液与内质网中含有多种水解 酶类，主要有酯酶、酰胺酶和糖苷酶，分别 水解酯键、酰胺键和糖苷键类化合物，以减 低或消除其生物活性。这些水解产物通常还 需进一步反应，以利排出体外。
乙酰水杨酸的生物转化过程：
（四）结合反应是生物转化第二相反应
结合对象： 凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物
或激素等均可发生结合反应。 结合物：
葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、 甲基、甘氨酸等物质或基团。
1.葡糖醛酸结合是最重要、最普遍的结合反应
葡糖醛酸基的直接供体 ——尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)
经生物转化才形成终致癌物的还有 杂环化合物:如1-氧-4-硝基喹啉 脂肪族化合物：如芥子气。 有机卤化物及无机化合物： 砷化物等。 微生物产生的化学致癌物:黄曲霉毒素B1
生物转化反应的特点
➢连续性: 一种物质在体内的转化往往同时或先后发生 多种反应，产生多种产物。 ➢多样性: 同一种或同一类物质在体内也可进行多种不 同反应。 ➢解毒与致毒的双重性: 一种物质经过一定的转化后， 其毒性可能减弱（解毒）, 也可能增强（致毒）。
催化酶：硫酸转移酶 (sulfate transferase)
举例：
O
O
HO
雌酮
＋PAPS
HO 3SO
+PAP 雌酮硫酸酯
3.乙酰基化是某些含胺非营养物质的重要转化方式
主要转化对象：芳香胺类
催化酶：乙酰基转移酶(acetyltransferase)
4.谷胱甘肽结合是细胞应对亲电子性异源物的重要防 御反应 结合对象：卤代、环氧化物 催化酶：谷胱甘肽S-转移酶(glutathione Stransferase, GST)
2NAD+
2NADH + 2H+
UDPG脱氢酶
* 催化酶 葡萄糖醛酸基转移酶 (UDP-glucuronyl
transferases, UGT)
举例：
苯酚
COOH
+ UDPGA
OH
C H
H
C OH
HO CO OC H NhomakorabeaH C
H OH
苯β葡糖醛酸苷
+ UDP
2.硫酸结合也是常见的结合反应
硫酸供体：3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸( PAPS)
三、肝的生物转化包括两相反应
➢ 第一相反应：氧化、还原、水解反应 ➢ 第二相反应：结合反应
• 有些物质经过第一相反应，使其某些基团转化 或分解，理化性质改变，即可顺利排出体外。
• 有些物质即使经过第一相反应后，极性改变不 大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第二相 反应，才能最终排出。
（一）氧化反应——最多见的生物转化反应
醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化醛类生成酸。
乙醇在体内醇脱氢酶转化为乙醛， 后者再由醛脱氢酶转化为乙酸。
当体内缺乏醛脱氢酶或者其活性低时， 乙醇转化为乙醛后无法进一步转化为乙 酸。乙醛可以引起血管扩张、面部潮红、 脉搏加快等现象。
肝微粒体乙醇氧化系统（MEOS）
非营养物质代谢
主要内容
• 第一节 生物转化作用 • 第二节 胆汁与胆汁酸的代谢 • 第三节 血红素的生物合成 • 第四节 胆色素的代谢与黄疸
第一节 生物转化作用
Biotransformation Function
一、生物转化的概念
机体对内、外源性的非营养物质进行代 谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于 通过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转 化(biotransformation)。
2. 线粒体单胺氧化酶系
单胺氧化酶( monoamine oxidase, MAO)
存在部位：线粒体内
催化的反应 催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛
RCH2NH2+O2+H2O2
RCHO+NH3+H2O
3. 醇脱氢酶及醛脱氢酶系
存在部位：胞液中 催化的反应
醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase, ADH) 催化醇类氧化成醛。