三大物质代谢及相互联系

生物化学讲义第十章物质代谢的联系和调节 【目的与要求】1.熟悉三大营养物质氧化供能的通常规律与相互关系。

2．熟悉糖、脂、蛋白质、核酸代谢之间的相互联系。

3．熟悉代谢调节的三种方式。

掌握代谢途径、关键酶（调节酶）的概念；掌握关键酶（调节酶）所催化反应的特点。

熟悉细胞内酶隔离分布的意义。

熟悉酶活性调节的方式。

4．掌握变构调节、变构酶、变构效应剂、调节亚基、催化亚基的概念；5．掌握酶的化学修饰调节的概念及要紧方式。

6．熟悉激素种类及其调节物质代谢的特点。

7．熟悉饥饿与应激状态下的代谢改变。

【本章重难点】1.物质代谢的相互联系2．物质代谢的调节方式及意义3．酶的变构调节、化学修饰、阻遏与诱导4．作用于细胞膜受体与细胞内受体的激素学习内容第一节物质代谢的联系第二节物质代谢的调节第一节物质代谢的联系一、营养物质代谢的共同规律物质代谢：机体与环境之间不断进行的物质交换，即物质代谢。

物质代谢是生命的本质特征，是生命活动的物质基础。

二、三大营养物质代谢的相互联系糖、脂与蛋白质是人体内的要紧供能物质。

它们的分解代谢有共同的代谢通路—三羧酸循环。

三羧酸循环是联系糖、脂与氨基酸代谢的纽带。

通过一些枢纽性中间产物，能够联系及沟通几条不一致的代谢通路。

对糖、脂与蛋白质三大营养物质之间相互转变的关系作简要说明：㈠糖可转变生成甘油三酯等脂类物质（除必需脂肪酸外），甘油三酯分解生成脂肪酸，脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA，乙酰CoA或者进入三羧酸循环或者生成酮体，因此甘油三酯的脂肪酸成分不易生糖，但甘油部分能够转变为磷酸丙糖而生糖，但是甘油只有三个碳原子，只占甘油三酯的很小部分。

㈡多数氨基酸是生糖或者生糖兼生酮氨基酸。

因此氨基酸转变成糖较为容易。

糖代谢的中间产物只能转变成非必需氨基酸，不能转变成必需氨基酸。

㈢少数氨基酸能够生酮，生糖氨基酸生糖后，也可转变为脂肪酸（除必需脂肪酸外），因此氨基酸转变成脂类较为容易。

脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA进入三羧酸循环后，即以CO2形式被分解。

【高中生物】高中生物知识点：三大营养物质代谢的关系三大营养物质的代谢关系：三种营养素代谢之间的关系：三种营养素相互关联，相互制约。

它们是可以转化的，但有条件，而且转化的程度有明显的差异。

知识点拨：1.蛋白质与糖的转化关系：构成蛋白质的天然氨基酸几乎可以转化为糖；2、糖类代谢与蛋白质代谢的关系：糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸。

糖类在分解的过程中产生的一些中间产物如丙酮酸，可以通过氨基转换作用产生相应的非必需氨基酸，但由于糖类分解时不能产生与必需氨基酸相对应的中间产物，因而糖类不能转化成必需氨基酸。

3.脂肪与糖的转化关系脂肪分解产生的甘油和脂肪酸都能够转变成糖类。

4.蛋白质代谢与脂肪代谢的关系一般来说，动物体内不容易利用脂肪合成氨基酸。

植物和微生物可由脂肪酸和氮源生成氨基酸；某些氨基酸通过不同途径可转变成甘油和脂肪酸。

5.糖、脂肪和蛋白质之间转化的条件在正常情况下，人和动物体所需要的能量主要由糖类氧化供给的，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，保证集体的能量需要。

当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质的分解就会增加。

而当大量摄入糖类和脂肪时，体内蛋白质的分解就会减少。

6.人体内的物质代谢是一个完整的过程相关高中生物知识点：糖代谢葡萄糖代谢：知识拓展：1.除了定义中给出的淀粉（主要是食品中的淀粉）外，血糖的来源还包括非糖物质（如脂肪和蛋白质）的转化和肌糖原的分解。

2、蛋白质转化成血糖的时候主要是脱氨基作用形成，而脱去的氨基主要形成尿素随尿液排出。

3.糖、脂肪和蛋白质转化为血糖，按糖、脂肪和蛋白质的顺序提供能量。

4、空腹血糖正常值（1）一般情况下，空腹血糖为3.9~6.1mmol/L（70~110mg/dl），血糖为3.9~6.9mmol/L（70~125mg/dl）。

（2）、空腹全血血糖≥6.7毫摩尔/升(120毫克/分升)、血浆血糖≥7.8毫摩尔/升(140毫克/分升)，2次重复测定可诊断为糖尿病。

三大营养物质的代谢本周讲述的是三大营养物质：糖类、脂类、蛋白质在体内的代谢过程和相互关系，以及三大营养物质代谢与人体健康的关系。

糖类代谢中，讲述食物中的糖类经过消化被吸收到体内后，所发生的三种变化。

食物中的脂类主要是脂肪，还有少量的磷脂和胆固醇，讲述了脂类的利用和脂肪肝的形成。

蛋白质的利用极为广泛，讲述了人体所必需的氨基酸及氨基酸的两种重要代谢的代谢过程，并总结了三种物质的相互转化关系。

同时在此基础上要掌握人体健康与代谢途径、转化的关系。

学习重点：1. 糖类、脂类和蛋白质的代谢。

掌握三大营养物质的代谢过程2. 熟悉糖类、脂类和蛋白质三者之间的转化关系3. 三大物质代谢的意义4. 糖代谢的基本过程学习难点：1. 糖类、脂类和蛋白质的代谢过程2. 三大营养物质代谢的关系3. 三大营养物质代谢的意义学习过程：绿色植物能通过光合作用转化、固定能量，合成有机物，所以被称之为“自养”。

人和动物必须直接或间接地依存于绿色植物才能保证自身的能量供应和物质供应。

（一）营养物质的种类：七大营养物质：糖类、脂类、蛋白质、水、无机盐、维生素、纤维素（其中，纤维素属于糖类，但不被人和多数动物消化。

纤维素对于人体而言可以促进胃肠蠕动，对预防结肠癌等有重要作用，因此，在六大生命必需要素外，纤维素被称为第七营养元素）。

（二）糖类的代谢：1. 食物中的糖类绝大部分是淀粉，还有少量的蔗糖、乳糖等。

2. 糖的消化吸收：主要发生三种变化：第一. 一部分随血液运往全身各处，被氧化分解利用。

第二. 一部分被合成糖元物质储存起来。

第二. 除以上变化外，多余葡萄糖转变成脂肪和某些氨基酸。

葡萄糖在体内的变化：（三）脂类代谢：1. 食物中的脂类：主要脂肪（甘油三脂）少量磷脂（卵磷脂，脑磷脂）、胆固醇2. 脂肪的消化吸收：脂肪吸收形式：甘油、脂肪酸。

运输：大部分被吸收后，在肠上皮细胞内重新合成甘油三脂，再被分泌出来进入中央乳糜管，经淋巴循环，进入静脉，随血液循环到达全身各组织器官中。

【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。

糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的联系糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢是人体新陈代谢的三个重要方面。

它们之间密切相关，相互影响，共同维持着人体健康和正常功能。

本文将详细介绍糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的基本概念以及它们之间的联系。

1. 糖代谢糖是人体能量的重要来源，也是构成细胞壁等重要物质的基础。

糖主要通过食物摄入进入人体，经过一系列的代谢过程转化为能量。

糖的主要代谢途径包括糖原合成和分解、糖酵解、糖异生等。

1.1 糖原合成和分解糖原是一种多聚体的葡萄糖储备形式，在肝脏和肌肉中储存着。

当血糖浓度较高时，胰岛素会促使肝脏和肌肉中的葡萄糖转化为糖原储存起来，以备不时之需。

而当血糖浓度降低时，胰岛素的作用减弱，肝脏和肌肉中的糖原会被分解为葡萄糖释放到血液中，供给全身组织使用。

1.2 糖酵解糖酵解是指将葡萄糖分解为乳酸或丙酮酸的过程。

这个过程可以在有氧条件下进行（称为有氧糖酵解），也可以在无氧条件下进行（称为无氧糖酵解）。

有氧糖酵解可以提供较多的能量，并产生水和二氧化碳作为副产物；而无氧糖酵解则产生乳酸，并在一定程度上限制能量产生。

1.3 糖异生糖异生是指将非碳水化合物物质转化为葡萄糖的过程。

当血糖浓度较低时，肝脏和肾上腺皮质会通过一系列反应将乙酰辅酶A、甘油三酯等物质转化为葡萄糖释放到血液中，以维持血糖水平的稳定。

2. 脂代谢脂代谢是指人体对脂肪的合成、分解和利用过程。

脂肪是一种重要的能量储备物质，也是构成细胞膜的主要组成成分。

脂肪代谢主要包括三个方面：脂肪酸合成、脂肪酸氧化和三酰甘油合成与分解。

2.1 脂肪酸合成脂肪酸合成是指将碳源（如葡萄糖）转化为甘油三酯的过程。

在此过程中，糖原会被转化为乙酰辅酶A，并通过一系列反应转化为长链脂肪酸。

这些长链脂肪酸可以在细胞内合成甘油三酯，并储存起来或者释放到血液中供给其他组织使用。

2.2 脂肪酸氧化脂肪酸氧化是指将脂肪酸转化为能量的过程。

当身体需要能量时，储存在细胞内的甘油三酯会被分解为脂肪酸和甘油，脂肪酸进入线粒体后经过β-氧化途径逐步分解为乙酰辅酶A，并通过三羧酸循环和氧化磷酸化产生能量。

三大营养物质与三羧酸循环的关系
三大营养物质（糖类、脂类、氨基酸）与三羧酸循环有着密切的关系。

首先，三羧酸循环是三大营养物质代谢的共同通路。

糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环进行氧化，脂肪分解产生的甘油可通过糖有氧氧化进入三羧酸循环氧
化，而脂肪酸则通过β-氧化产生乙酰CoA进入三羧酸循环氧化。

蛋白质分解产生的
氨基酸脱氨后，其碳骨架也能进入三羧酸循环进行氧化。

此外，三羧酸循环的中间产物还可以作为氨基酸的碳骨架，接受氨基后合成非必需氨基酸。

其次，三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化为H2O和CO2的途径。

每经历一次三羧酸循环，会有2次脱羧反应生成2分子CO2，以及4次脱氢反应，脱下的氢进入呼吸链氧化为H2O，由此完成物质的彻底氧化分解。

因此，三羧酸循环在机体内具有非常重要的生理意义，它不仅是糖、脂肪与蛋白质三种物质在体内互相进行有氧代谢、提供机体功能和产生能量的共同通路，也是某些氨基酸代谢联系与互变的桥梁，还可以在其中产生某些必须氨基酸。

同时，它也是机体获取能量的主要方式。

总的来说，三大营养物质与三羧酸循环之间的关系密切，三羧酸循环是它们代谢转化的枢纽和最终代谢通路。

糖脂肪蛋白质三者代谢之间的联系
糖、脂肪和蛋白质是人体中三种基本的营养素，它们在代谢过程中相互关联。

以下是它们之间的联系：
1. 糖与脂肪代谢联系：糖和脂肪都是人体中的能量来源。

当饮食中糖摄入过多时，糖会转化为脂肪储存。

而当身体需要能量时，脂肪会被分解为脂肪酸，进入肌肉细胞，然后再被氧化为能量。

2. 脂肪与蛋白质代谢联系：脂肪是蛋白质代谢的辅助物质，它可以提供一定的能量来维持蛋白质合成。

此外，当人体运动或进行长时间的运动时，脂肪可以作为蛋白质的“保护剂”，防止蛋白质分解并消耗肌肉组织。

3. 糖与蛋白质代谢联系：糖是蛋白质代谢过程中最重要的能量来源。

当身体需要能量时，糖会被分解为葡萄糖，然后进入肝脏或肌肉细胞中被氧化为能量。

同时，蛋白质还可以转化为葡萄糖，以维持血糖水平的稳定。

总之，糖、脂肪和蛋白质之间的代谢过程相互关联，它们在人体中起着至关重要的作用。