三大营养物质代谢

【自学导引】

一、三大类物质的代谢

1．糖类代谢

2．脂类代谢

3．蛋白质代谢

二、三大营养物质代谢的关系

1．糖类、脂类和蛋白质是可以转化的

思考：家畜饲养富含糖类的饲料可以育肥，说明糖类可以转化为脂肪。

2．糖类、脂类和蛋白质之间的转化是有条件的。

思考：只有在糖类供应充足的情况下，糖类才有可能大量转化为脂类，说明糖类可以大量转化为脂肪，而脂肪却不能大量转化为糖类。

3．糖类、脂类和蛋白质之间还相互制约着。

思考：三大类营养物质在人和动物体需要能量时，氧化分解供能的顺序是糖类、脂类、蛋白质。

三、三大营养物质代谢与人体健康

1．糖类代谢与人体健康

2．脂类代谢与人体健康

3．蛋白质代谢与人体健康

【思考导学】

1．猪的育肥阶段，增加富糖类的饲料，可在短时间内催肥长膘，为什么?

答案：在猪体内糖类可以大量转化成脂肪。

2．空腹喝牛奶，为什么营养价值会降低?

答案：空腹喝牛奶时，因人体急需能量，氨基酸会通过脱氨基作用被氧化分解放能。

3．用蛋白质饲养患人工糖尿病的狗，经检测随尿排出的葡萄糖会大大增加，为什么?

答案：蛋白质能够转变成葡萄糖。

4．偏食的人为什么会导致营养不良?

答案：因人体所需的必需氨基酸只能从食物中获得，偏食会导致人体内氨基酸的种类不齐全，进而影响蛋白质的合成，故会导致营养不良。

【学法指导】

1．掌握糖元的有关问题

糖元是由许许多多葡萄糖组成的大分子多糖，它微溶于水，能通过氧化分解或酵解而迅速释放能量。糖元除由葡萄糖合成以外，其他单糖如果糖、半乳糖等也能合成。由单糖合成糖元的过程，就叫糖元的合成。糖元的合成主要在肝脏和肌肉中进行。糖元还可以由非糖物质如甘油、丙酮酸、乳酸、某些氨基酸转变而成。由非糖物质转变成糖元的过程，就叫糖元的异生作用。糖元的异生作用发生在肝脏中。上述两个过程可以图解如下：

糖元是一种可以迅速利用的贮能形式(脂肪虽然贮能最多，但不像糖元那样能被迅速利用)。

因此，糖元的合成和异生作用具有重要的生理意义。当大量的食物经过消化，其中的葡萄糖被陆续吸收入血液以后，血糖含量会显著地增加。这时，肝脏可以把一部分葡萄糖转变成糖元，暂时贮存起来，使血糖浓度仍然维持在100 mg/dL的水平；当血糖浓度由于消耗而逐渐降低时，肝脏中的糖元又可以转变成葡萄糖，陆续释放到血液中，使血糖浓度还维持

在 100 mg/dL的水平。可见，糖元的合成，不但有利于贮存能量，而且还可以调节血糖浓度。在某些生理状况下，如剧烈运动时，肌肉的肌糖元经酵解生成了大量乳酸。乳酸由血液运输到肝脏，可以合成肝糖元。可见，糖元的异生作用，对回收乳酸分子中的能量，更新肝糖元，防止乳酸中毒等都具有一定的意义。

2．掌握糖类代谢与脂类代谢之间的相互关系

北京鸭在肥育阶段是用含糖类很多的谷类食物饲养的，经过一段时间鸭就变肥了。其他家畜、家禽的肥育，情况也类似。这说明糖类在动物体内可以转变成脂肪。一些实验也证明，糖类可以在生物体内转变成脂肪。例如，把植物光合作用生成的用放射性14C标记的葡萄糖引入大白鼠体内，就可以发现从组织里分离出来的软脂酸中有14C的存在。又如，把酵母菌放在含糖培养基中培养，它的细胞内就能够生成各种脂类，个别种类的酵母菌合成的脂肪可以高达酵母菌干重的40%。

脂肪的组成成分是甘油和脂肪酸。糖类可以转变成α—磷酸甘油，也可以转变成脂肪酸，所以糖类能够变成脂肪。糖类变成α—磷酸甘油的化学步骤是：葡萄糖可以经过糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸再经过氧化脱羧反应转变成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A再经过脂肪酸合成途径可以转变成脂肪酸。脂肪酸和α—磷酸甘油再经过脂肪合成途径生成脂肪。此外，乙酰辅酶A还可以合成胆固醇。

脂肪能够转变成糖类吗?某些动物(例如刺猬)在冬眠的时候，脂肪可以转变成糖类。已经有实验证明，脂肪分子中的甘油可以经过糖元异生作用变成糖元；由脂肪分子中的脂肪酸分解而生成的乙酰辅酶A，也可以通过三羧酸循环转变成草酰乙酸，然后有少量的转变为糖类。

此外，油料植物种子在萌发的时候，利用所贮存的大量脂肪，可以转变成糖类。

3．人和动物体内三大营养物质的来源

4．糖类、脂肪、蛋白质在人体内代谢的主要相同点和不同点

相同点：

(1)三者的来源主要是从食物中获得，都须经过消化、吸收进入体内。

(2)三者的代谢都包括两方面：合成代谢与分解代谢，且同时进行，相互联系。

(3)代谢过程都需要酶的参与。

(4)都能作为能源物质彻底氧化分解，代谢终产物都有CO2和H2O并释放出能量。

不同点：

(1)糖类、脂肪可在体内贮存；蛋白质不能在体内贮存。

(2)除CO2、H2O以外，蛋白质还有特有代谢终产物尿素。

【例题解析】

［例1］下列哪组腺体分泌消化酶的种类最多

A．胃腺和肠腺

B．胃腺和胰腺

C．胰腺和肠腺

D．肠腺和唾液腺

解析：本题考查消化腺、消化液和消化酶的基础知识。人体的消化腺都能分泌消化液，但其成分大不相同。消化液中所含消化酶的种类多少也不一样。胰腺和肠腺分泌的消化液含有的消化酶种类最多。胰液和肠液中都含有淀粉酶、麦芽糖酶和脂肪酶，前者还有蛋白酶，后者还有肽酶。

答案：C

错因：如果对消化腺分泌的消化液中消化酶记忆不清，就会造成误选A、B或D，甚至对这类分析题无法正确分析。

［例2］下列对血糖浓度相对稳定起重要作用的一组是

A．胰岛、肝脏、肾小管

B．胰岛、肝脏、肠腺

C．胰岛、胆囊、肾小管

D．胰岛、胆囊、肠腺

解析：胰岛分泌的胰岛素具有促进血糖合成糖元，加速血糖分解的作用，正常人进食后，由于消化和吸收，血糖浓度在0．5小时左右达到最高峰。在胰岛素的作用下，部分血糖在流经肝脏和骨胳肌时，分别形成了肝糖元和肌糖元，作为能量的暂时储存。当由于消耗而使血糖浓度降低时，胰岛素分泌量减少，肝糖元分解为葡萄糖进入血液，从而使血糖浓度保持相对稳定。肾小管则将原尿中的葡萄糖重吸收回血液。

答案：A

错因：此题只要掌握了胰岛、肝脏、肾小管各器官的生理功能，就不难得出正确答案。由此看来，对一些生物基础知识不但要知道，还要理解和应用。

［例3］氨是对人体有毒的物质，一般在血液中不超过0．001 mg。经动物实验发现，若把狗的肝脏切除，可见到血中氨及氨基酸含量增加，尿中尿素含量减少；若切除其肾脏，则血中尿素增加；若肾脏和肝脏同时切除，则血中尿素含量可以维持恒定。上述实验说明：

(1)尿中含有的尿素是细胞中的氨基酸通过______作用，由______转化而来。

(2)实验表明，狗体内______是合成尿素的主要器官。

解析：氨是对人体有毒的物质，它在血液中的含量通常是一个恒定的数值范围，而要使它恒定，就会有一个器官起到解毒的作用。我们由切除肝脏会引起血中氨及氨基酸含量增加判断，肝脏是一个解毒、合成尿素的主要器官。切除肾脏，因排不出尿素而肝脏还在合成尿素，导致血中尿素增加。

答案：(1)脱氨酸脱下的氨基 (2)肝脏

错因：本题的易错点在对于合成尿素器官的判断上。

［例4］蛋白质代谢是以氨基酸形式进行的，血液中氨基酸通过一定的来源和去路维持动态平衡，请根据下图的氨基酸代谢示意图回答问题：