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：(1)在血液氨基酸的来源中，①是指______；②主要是指机体内______的水解；能转变为部分氨基酸的物质③来自于______，该类物质通过______转变为氨基酸。

(2)在氨基酸的去路中，④是指______，NH3随着血液入肝后转变成⑤___________；酮酸氧化分解的终产物⑥为________；以酮酸为原料合成的非蛋性物质⑦包括_________。

(3)在氨基酸的去路中，⑧是指_______；该反应过程区别于④的特点是_______；以血液氨基酸合成的物质⑨包括_______。

解析：此题将蛋白质代谢过程用图解表示出来，要求弄清动物体内氨基酸的来源途径和去向，以及转氨基和脱氨基的区别。

(1)血液中的氨基酸来源途径是：食物中蛋白质在消化道消化后吸收来的、组织蛋白水解产生的、其他物质转变而来，其他物质主要指酮酸，酮酸主要来源于糖类代谢的中间产物，如丙酮酸。

酮酸经氨基转换作用形成新的氨基酸；(2)氨基酸的去路是：脱氨基作用产生酮酸和氨基，氨基运输到肝脏转变为尿素排出体外，酮酸可以氧化分解产生CO2＋H2O＋能量，也可以合成糖类、脂肪；(3)氨基酸可以通过氨基转换作用形成酮酸和新的氨基酸；脱氨基作用与转氨基作用的主要区别是：脱氨基时有氨基和酮酸产生，转氨基作用无氨基生成，而产生新的氨基酸；氨基酸还可以合成各种组织蛋白，以及酶和某些激素等。

答案：(1)肠道吸收组织蛋白糖类代谢中间产物(如丙酮酸) 氨基转换 (2)脱氨基作用尿素 CO2＋Ｈ2O 糖类和脂肪 (3)氨基转换作用(转氨基作用) 无NH3生成，但有酮酸生成各种组织蛋白、酶和某些激素错因：在此题的解答中，首先了解血液中氨基酸的来源和去向；正确区别脱氨基和转氨基的作用；另外要了解氨基酸脱氨基后产生酮酸和氨基，还有氨基酸可能合成的物质除了组织蛋白质以外，还有酶和某些激素。

常见错误是不知道⑧表示什么，⑨代表的物质表达不全面。

【基础训练】一、选择题1．动物代谢不同于植物代谢主要表现在哪一方面A．呼吸作用过程B．同化作用C．异化作用D．蛋白质的合成方式解析：人和动物在物质代谢过程中，不能像绿色植物那样，直接把从外界环境中摄取的无机物制造成自身的有机物，而是直接或间接地以绿色植物为食来获取现成的有机物，这是人和动物与绿色植物在物质代谢方面的本质区别。

答案：B2．糖类、脂类和蛋白质三种有机物在动物体内的代谢过程中都出现的变化是①分解后能释放能量②可在体内储存③其中一种有机物完全可以由另两种物质转变来④能成为某些细胞的成分⑤氧化分解后能生成水、二氧化碳和尿素A．①②B．③④C．①④D．②⑤解析：糖类、脂类和蛋白质中都储藏有大量能量，都可氧化分解释放能量供生命活动的需要，都是细胞和生物体的重要成分；但蛋白质在动物体内不能长期储存，也不能由糖类完全转化来，脂肪在动物体内转化为蛋白质十分困难；糖类、脂类的代谢终产物是CO2和H2O，而蛋白质的代谢终产物除H2O和CO2外，还有尿素。

答案：C3．当糖代谢发生障碍，供能不足时，下列物质将首先分解供能的是A．脂肪B．蛋白质C．胆固醇D．维生素解析：糖类是生物体的主要能源物质，脂肪是主要的储能物质，蛋白质是细胞结构的重要成分。

在正常情况下，人和动物体所需要的能量主要是由糖类氧化分解供给的，只有当糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才由脂肪和蛋白质氧化分解供给能量，保证机体的能量需要，其供能顺序为：糖类→脂肪→蛋白质。

答案：A4．当用14C标记的葡萄糖饲喂动物后，可在哪种物质中发现14CA．胆固醇B．脂肪C．尿素D．维生素解析：糖类在动物体内可转变成脂肪和某些氨基酸等。

答案：B5．许多人增胖容易减肥难，其原因是A．脂肪容易在皮下储存B．脂肪不能转化为糖类C．脂肪不能氧化分解成CO2和水，释放能量D．糖类可大量转化为脂肪，而脂肪却不能大量转化为糖类答案：D6．由肝糖元转变成肌肉收缩所需的能量的过程是A．①→②→③→④B．②→③→④→①C．④→③→②→①D．④→②→①→③解析：肝糖元是暂时的储能物质，当血糖含量降低时，肝糖元可以分解成葡萄糖，并且陆续释放到血液中，随血液运输到各组织细胞而氧化分解，释放出的能量少部分用于合成ATP，大部分以热能的形式散式，A TP水解所释放的能量可直接用于各项生命活动。