6物质与能量代谢概述

6物质与能量代谢概述物质与能量代谢是生物体内进行生命活动所必须的过程。

它包括物质的吸收、消化、吸收、运输、利用与排泄等一系列过程，以及能量在这些过程中的转化与利用。

物质代谢是指生物体对外界物质的吸收、消化、吸收与利用的过程。

生物体通过摄取食物等外界物质来获得所需的营养物质。

食物进入消化道后，通过消化酶的作用，被分解为小分子物质，如葡萄糖、氨基酸和脂肪酸等。

这些小分子物质被肠道吸收到血液中，然后通过血液循环被输送到各个细胞，供给细胞进行生命活动所需的物质和能量。

细胞内的物质代谢包括合成新的有机物质、维持细胞结构和功能所需的物质、降解有机物质以供能量释放等。

物质与能量代谢密切相关，相互依赖。

物质代谢提供了细胞进行能量代谢所需的底物，在物质代谢过程中生成的小分子物质，如葡萄糖、脂肪酸等，可以进一步通过能量代谢途径转化为ATP，为细胞提供能量。

同时，能量代谢所需的酶、酶促反应也需要物质代谢提供的辅酶、辅酶A和辅酶B等。

物质与能量代谢的过程中也会产生代谢废物，包括二氧化碳、尿素和其他有毒代谢产物等。

这些废物需要经过排泄系统进行排泄，保持内环境的稳定。

二氧化碳通过呼吸系统中的肺部呼出体外，尿素通过肾脏经尿液排出，其他无法通过肾脏排泄的有毒物质，则经过肝脏的二次代谢转化为无毒物质或胆汁排出。

总结来说，物质与能量代谢是生物体进行生命活动所必需的过程。

物质代谢使生物体能够从外界获得所需的营养物质，并通过合成、吸收、降解和排泄等过程保持相对稳定的内外环境；能量代谢将食物中的化学能转化为细胞内的三磷酸腺苷(ATP)，供给生物体各种生命活动所需能量。

物质代谢与能量代谢相互依赖、相互促进，维持生物体的正常生命活动。

第十六章细胞代谢和基因表达的调控细胞代谢包括物质代谢和能量代谢。

细胞代谢是一个完整统一的网络，并且存在复杂的调节机制，这些调节机制都是在基因表达产物（蛋白质或RNA）的作用下进行的。

重点：物质代谢途径的相互联系，酶活性的调节。

第一节物质代谢途径的相互联系细胞代谢的基本原则是将各类物质分别纳入各自的共同代谢途径，以少数种类的反应转化种类繁多的分子。

不同代谢途径可以通过交叉点上关键的中间物而相互转化，其中三个关键的中间物是G-6-P、丙酮酸、乙酰CoA。

一、糖代谢与脂代谢的联系1、糖转变成脂图糖经过酵解，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。

磷酸二羟丙酮还原为甘油，丙酮酸氧化脱羧转变成乙酰CoA，合成脂肪酸。

2、脂转变成糖图甘油经磷酸化为3-磷酸甘油，转变为磷酸二羟丙酮，异生为糖。

在植物、细菌中，脂肪酸转化成乙酰CoA，后者经乙醛酸循环生成琥珀酸，进入TCA，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，生糖。

动物体内，无乙醛酸循环，乙酰CoA进入TCA氧化，生成CO2和H2O。

脂肪酸在动物体内也可以转变成糖，但此时必需要有其他来源的物质补充TCA中消耗的有机酸（草酰乙酸）。

糖利用受阻，依靠脂类物质供能量，脂肪动员，在肝中产生大量酮体（丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸）。

二、糖代谢与氨基酸代谢的关系1、糖的分解代谢为氨基酸合成提供碳架图糖→丙酮酸→α-酮戊二酸+ 草酰乙酸这三种酮酸，经过转氨作用分别生成Ala、Glu和Asp。

2、生糖氨基酸的碳架可以转变成糖凡是能生成丙酮酸、α—酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的a.a，称为生糖a.a。

Phe、Tyr、Ilr、L ys、Trp等可生成乙酰乙酰CoA，从而生成酮体。

Phe、Tyr等生糖及生酮。

三、氨基酸代谢与脂代谢的关系氨基酸的碳架都可以最终转变成乙酰CoA，可以用于脂肪酸和胆甾醇的合成。

生糖a.a的碳架可以转变成甘油。

Ser可以转变成胆胺和胆碱，合成脑磷脂和卵磷脂。

动物体内脂肪酸的降解产物乙酰CoA，不能为a.a合成提供净碳架。

能量代谢与能量消耗前面我们知道了甘油三酯是被储藏起来的热量源，而肥胖是甘油三酯积聚过多而导致。

那么在体内，营养的吸收、代谢和消耗都是怎样进行的呢？1.身体的消化器官身体有一个消化系统，主要包括口腔、咽、食管、胃、小肠和大肠等部位。

还有大消化腺，包括唾液腺、肝脏和胰脏。

需要说明，消化系统与中医上主化生的脾脏，没有什么关系，脾脏是身体最大的免疫淋巴器官，是过滤和储存血液的，认为脾脏与消化相关，这是古人认识低下的误传。

我们吃进食物，经过牙齿和胃的研磨粉碎，这是机械性消化，小肠才是最重要的消化吸收的场所。

食物中的维生素、水和无机盐可以被直接吸收利用，蛋白质、脂肪和糖类这三大营养物质都不能被机体直接吸收利用，需在小肠内被分解为结构简单的小分子物质，比如，糖类分解为葡萄糖，蛋白质分解为氨基酸，脂类分解为甘油及脂肪酸，然后这些分解后的营养物质，主要被小肠的空肠所吸收，进入血液和淋巴液。

这种在消化腺帮助下的消化过程叫化学性消化。

2.糖、蛋白质、脂肪的用途我们吃进去的营养物质被吸收以后，主要有四个方面的用途：⑴被用来合成身体器官组织的原料；⑵维持基础代谢和身体恒定的温度；⑶为身体运动和代谢提供能量；⑷转化为甘油三酯、糖原等作为能源储存起来。

大家一定在想，既然肥胖没有度的限制，我们吃进去的营养物质是不是全被吸收了？当然也不是，一方面身体的提炼程度还达不到把食物中所有营养物质全部100％消化吸收的能力，另一方面，吸收的多少，还要看小肠的吸收功能和肝脏的代谢功能。

3.糖、蛋白质、脂肪被吸收后的去路大家知道，身体的肥胖只与三大营养物质，也就是糖、蛋白质、脂肪有关。

糖的主要来源是我们吃的主食，如淀粉大米之类，还有水果之类，主要成分是双糖或多糖，如果食物中摄入过量的糖分，吸收后，它的主要去路如下：⑴为组织中氧化分解提供能量，这是血糖的主要去路；⑵在肝脏、肌肉等组织进行糖原合成；⑶转变为其他糖及其衍生物，比如核糖、氨基糖等；⑷转变为非糖物质，比如脂肪、非必需氨基酸等，这是与肥胖非常有关系的；⑸血糖浓度过高时，过多的糖将从尿液排出，因此，血糖高的人尿糖也高，就是这个原因。

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第七章 能量代谢和体温第一节 能量代谢能量代谢（energy metabolism ）-----是指物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。

一、机体能量的来源与去路（一）能量的来源：主要来源于食物的糖、脂肪，蛋白质少许。

能源物质 （G 、F 、P ）未利用的能量（5%）O 2 能量释放自由能（95%） 热能散发（50%），维持体温CO2+ H 2O 肌肉收缩化学能（45%）贮存神经传导释放 转移 贮存 利用（1）糖吸收后大部分以糖原的形式贮存于肝和肌肉中。

糖类是最基本和最主要的能源物质，机体所需的能量70%由糖提供 。

在机体内，随着供氧情况的不同，糖分解供能的途径也不同。

糖的的供能途径包括有氧氧化和无氧酵解。

氧充分GS —————— CO 2+H 2O+ 能量缺氧GS--------乳酸（称无氧酵解），释放少量能量。

剧烈运动，虽呼吸增强，但仍难以摄取足够的O 2，这时骨骼肌的运动依靠于糖酵解。

（2）脂肪体内贮存和供能的主要物质。

脂肪是体内各种能源物质贮存的主要形式。

贮存在脂质中的能量占体内贮能75%。

一般情况下，机体消耗的能源物质约40~50%来自脂肪，是短期饥饿时的主要供能物质。

（3）蛋白质分解产物主要是氨基酸。

一般情况下，主要用于合成组织、细胞的主要成份，只有在某些特殊情况下，如长期不能进食或体力极度消耗而体内的糖原、脂肪储备耗竭时，体内蛋白质才被分解供能，以维持必要的生理功能。

（二）能量的去路虽然机体所需的能量来源于食物，但机体的组织细胞并不能直接利用食物的能量来进行各种生理活动。

机体能量的直接提供者是三磷酸腺苷（ATP）。

各种能源物质在体内氧化过程中释放的能量，50％以上转化为热能，其余部分是以化学能的形式储存于ATP等高能化合物的高能磷酸键中。

当ATP水解为二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)及磷酸时，同时释放出大量能量，供机体完成各种生理功能，如肌肉的收缩和舒张，神经传导以及细胞内外各种物质的主动转运等。