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1、水水無機鹽無機鹽維生素維生素糖類糖類脂類脂類蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)纖維素纖維素七大營養(yǎng)物質(zhì)七大營養(yǎng)物質(zhì)不需要消化就可以吸收不需要消化就可以吸收必須消化才可以吸收必須消化才可以吸收人體內(nèi)沒有消化纖維素的酶,人體內(nèi)沒有消化纖維素的酶,所以人不能利用所以人不能利用生物大分子的結(jié)構與功能 生物大分子是由某些基本結(jié)構單位按一定順序和方式連接而成的多聚體(polymer),分子質(zhì)量一般大于104Da。核酸和蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)主要的生物大分子,兩者的存在與配合是機體生長、繁殖、遺傳、運動、物質(zhì)代謝等生命活動的物質(zhì)基礎。 酶是生物催化劑,體內(nèi)幾乎所有的化學反應都需要特異性的酶來催化,酶結(jié)構和酶量的變化對物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)起著重

2、要作用。研究證明,絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),但近年發(fā)現(xiàn)一類新的生物催化劑核酶,其化學本質(zhì)是核酸。 糖類代謝糖類代謝 (一)糖的主要生物學作用: 通過氧化釋放大量能量,以滿足生命活動的需要(淀粉、糖原是重要的生物能源)。 也可轉(zhuǎn)化為生命必需的其它物質(zhì),如蛋白質(zhì)和脂類、核酸等大分子物質(zhì)。 纖維素是植物的結(jié)構糖。 碳水化合物可與蛋白質(zhì)、脂類以共價鍵結(jié)合形成肽聚糖(或糖蛋白)或糖脂,存在生物膜中,擔負著大分子及細胞間的相互識別。12非還原糖14半乳糖半乳糖葡萄糖葡萄糖乳糖:乳糖:是還原糖是還原糖存在哺乳動物的乳汁中,及高存在哺乳動物的乳汁中,及高等植物的花粉管及微生物中等植物的花粉管及微生物中3、

3、多糖 淀粉(starch) 糖原(glycogen)葡聚糖(dextran)(細菌和酵母中葡萄糖的儲存形式)纖維素(cellulose)是一種結(jié)構多糖 是植物體內(nèi)最重要的貯藏多糖是植物體內(nèi)最重要的貯藏多糖 。用熱水處理淀粉時,。用熱水處理淀粉時,可溶的一部分為可溶的一部分為“直鏈淀粉直鏈淀粉”,另一部分不能溶解的為,另一部分不能溶解的為“支鏈淀粉支鏈淀粉”。淀粉淀粉糖原 糖原是動物體內(nèi)重要的貯藏多糖,相當于植物體內(nèi)貯存的淀粉,糖原是動物體內(nèi)重要的貯藏多糖,相當于植物體內(nèi)貯存的淀粉,也叫動物淀粉。高等動物的肝臟和肌肉組織中含有較多的糖原。也叫動物淀粉。高等動物的肝臟和肌肉組織中含有較多的糖原。其

4、結(jié)構與支鏈淀粉相似。其結(jié)構與支鏈淀粉相似。遇碘顯紅色遇碘顯紅色 食物中的糖類絕大部分是淀粉,此外還有少量的蔗糖、食物中的糖類絕大部分是淀粉,此外還有少量的蔗糖、乳糖等。乳糖等。糖的消化和吸收糖的消化和吸收 淀粉的酶促水解淀粉的酶促水解:水解淀粉的酶有水解淀粉的酶有與與淀粉酶,它們水解淀粉的淀粉酶,它們水解淀粉的-1,4糖苷鍵,產(chǎn)糖苷鍵,產(chǎn)物為麥芽糖。物為麥芽糖。 -淀粉酶可以水解淀粉或糖原的任何部位,而淀粉酶可以水解淀粉或糖原的任何部位,而-淀粉酶只能從非還原端開始淀粉酶只能從非還原端開始水解。水解。 水解淀粉中水解淀粉中-1,6糖苷鍵的酶是糖苷鍵的酶是-1,6糖苷酶。淀粉酶水解的產(chǎn)物為糊精和

5、麥芽糖的糖苷酶。淀粉酶水解的產(chǎn)物為糊精和麥芽糖的混合物。混合物。 u 兩種淀粉酶降解的最終產(chǎn)物都有麥芽糖。兩種淀粉酶降解的最終產(chǎn)物都有麥芽糖。 -淀粉酶 不耐酸,不耐酸,pH3pH3時失活時失活 耐高溫,耐高溫,7070 C C時時1515分鐘仍保分鐘仍保持活性持活性 廣泛分布于動植物和微生物廣泛分布于動植物和微生物中。中。 - -淀粉酶 耐酸,耐酸,pH3pH3時仍保持活性時仍保持活性 不耐高溫,不耐高溫,7070 C15C15分鐘失活分鐘失活 主要存在植物體中主要存在植物體中 l 催化麥芽糖水解為葡萄糖,是淀粉水解的最后一步。催化麥芽糖水解為葡萄糖,是淀粉水解的最后一步。u 淀粉的徹底水解

6、需要上述淀粉的徹底水解需要上述水解酶水解酶的共同作用,其的共同作用,其最終產(chǎn)物是最終產(chǎn)物是葡萄糖。葡萄糖。 麥芽糖酶麥芽糖酶 磷酸化酶磷酸化酶 轉(zhuǎn)移酶與脫支酶轉(zhuǎn)移酶與脫支酶 催化淀粉催化淀粉非還原末端非還原末端的葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移給的葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移給P P,生成,生成G-1-P,G-1-P,同時產(chǎn)生一個新的非同時產(chǎn)生一個新的非還原末端,重復上述過程。還原末端,重復上述過程。 直鏈淀粉直鏈淀粉 G-1-PG-1-P 支鏈淀粉支鏈淀粉 G-1-P + G-1-P + 磷酸化酶極限糊精磷酸化酶極限糊精l 磷酸化酶不能將支鏈淀粉完全降解,只能降解到距分支點磷酸化酶不能將支鏈淀粉完全降解,只能降解到距分支點

7、4 4個葡萄糖殘基為止,個葡萄糖殘基為止,留下一個大而有分支的多糖鏈,稱為留下一個大而有分支的多糖鏈,稱為磷酸化酶極限糊精磷酸化酶極限糊精。磷酸化酶磷酸化酶 磷酸化酶、轉(zhuǎn)移酶、脫支酶共同作用將支鏈淀粉徹底降解磷酸化酶、轉(zhuǎn)移酶、脫支酶共同作用將支鏈淀粉徹底降解為為G-1-PG-1-P。轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶磷酸化酶磷酸化酶G-1-P 轉(zhuǎn)移酶與脫支酶轉(zhuǎn)移酶與脫支酶脫支酶脫支酶:又稱:又稱1 1,4 14 1,4 4葡聚糖轉(zhuǎn)移酶葡聚糖轉(zhuǎn)移酶 糖原主要為肝臟和骨骼肌中的貯能物質(zhì),糖原主要為肝臟和骨骼肌中的貯能物質(zhì),在肌肉中貯存糖原是在肌肉中貯存糖原是為了肌肉收縮提供能源,而在肝臟中貯存糖原是為了維持血糖平衡。為

8、了肌肉收縮提供能源,而在肝臟中貯存糖原是為了維持血糖平衡。 糖原降解糖原降解主要有主要有糖原磷酸化酶和糖原脫支酶糖原磷酸化酶和糖原脫支酶催化進行。催化進行。 糖原糖原 +Pi 糖原糖原 + G-1-P ( n殘基)殘基) (n-1殘基)殘基) G-1-P磷酸葡萄糖變位酶G-6-PG-6-P肝臟G+Pi肌肉肌肉進入糖酵解進入糖酵解(葡萄糖(葡萄糖-6-磷酸酶)磷酸酶)糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶:從非還原端催化從非還原端催化1-41-4糖苷鍵的磷酸解。糖苷鍵的磷酸解。糖原的磷酸解具有重要的生物學意義糖原的磷酸解具有重要的生物學意義 吸收 葡萄糖和其它單糖主要是在小腸黏膜被吸收的。其吸收的機制是單糖與

9、細胞壁上的載體蛋白結(jié)合后,經(jīng)載體蛋白的構象變化將葡萄糖等單糖轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi),這種載體蛋白只能與吡喃構型在第2和第5位碳原子上有游離羥基的單糖結(jié)合,載體與單糖的結(jié)合或分離直接與糖的濃度有關。單糖轉(zhuǎn)運的同時還有鈉離子的轉(zhuǎn)運。消化道不同部位糖的消化和吸收見下圖: 研究發(fā)現(xiàn)各種單糖的吸收速率是不同的,其順序是:研究發(fā)現(xiàn)各種單糖的吸收速率是不同的,其順序是:D-半乳糖半乳糖D-葡萄葡萄糖糖 D-果糖果糖D-甘露糖甘露糖D-木糖木糖D-阿拉伯糖。阿拉伯糖。 葡萄糖和半乳糖吸收率高是由于小腸黏膜的細胞膜上有一種專一性的運葡萄糖和半乳糖吸收率高是由于小腸黏膜的細胞膜上有一種專一性的運載蛋白和載蛋白和Na+ 參與

10、了轉(zhuǎn)運作用。由于參與了轉(zhuǎn)運作用。由于Na+與運載蛋白的結(jié)合,使運載蛋白的構與運載蛋白的結(jié)合,使運載蛋白的構型改變,從而適宜于與型改變,從而適宜于與D-型半乳糖和型半乳糖和D-型葡萄糖結(jié)合,使其易于通過小腸黏型葡萄糖結(jié)合,使其易于通過小腸黏膜細胞膜進入毛細血管。膜細胞膜進入毛細血管。 一般具有下列結(jié)構的糖才能與運載蛋白結(jié)合:一般具有下列結(jié)構的糖才能與運載蛋白結(jié)合:O COH即即-D型羥基與型羥基與5-羥甲基羥甲基或甲基是運載蛋白需要的或甲基是運載蛋白需要的必須基團。必須基團。 OH 食物中的淀粉等經(jīng)過消化分解成葡萄糖,葡萄糖被小腸上食物中的淀粉等經(jīng)過消化分解成葡萄糖,葡萄糖被小腸上皮細胞吸收以后

11、,有以下三種變化:皮細胞吸收以后,有以下三種變化:1、一部分葡萄糖隨血液循環(huán)運往全身各處,最終生成二氧化碳和水、一部分葡萄糖隨血液循環(huán)運往全身各處,最終生成二氧化碳和水 。2、被肝臟和肌肉等組織合成糖原而儲存起來。、被肝臟和肌肉等組織合成糖原而儲存起來。3、轉(zhuǎn)變成脂肪和某些氨基酸等。、轉(zhuǎn)變成脂肪和某些氨基酸等。淀粉淀粉血液中葡萄糖血液中葡萄糖消化消化吸收吸收COCO2 2+H+H2 2O+O+能量能量肝糖原肝糖原肌糖原肌糖原脂肪、某些氨基酸等脂肪、某些氨基酸等氧化分解氧化分解合成合成合成合成分解分解轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變糖在體內(nèi)的動態(tài):糖在體內(nèi)的動態(tài): 血液中的糖多為葡萄糖,故也稱為血糖。糖在體內(nèi)的運輸形式

12、包括糖的血液中的糖多為葡萄糖,故也稱為血糖。糖在體內(nèi)的運輸形式包括糖的氧化、還原以及碳鏈的轉(zhuǎn)化。一般情況下,體內(nèi)糖的合成和分解應是恒定的,氧化、還原以及碳鏈的轉(zhuǎn)化。一般情況下,體內(nèi)糖的合成和分解應是恒定的,正常情況下,體內(nèi)的血糖水平為正常情況下,體內(nèi)的血糖水平為80120mg/100ml(4.3-6.7mMOL)(空腹)。)(空腹)。這個值稱為糖的腎糖閾。這個值稱為糖的腎糖閾。 血糖的來龍去脈:血糖的來龍去脈: 來來 去去 食物中糖食物中糖 氧化分解氧化分解 肝糖原肝糖原 血糖血糖 合成糖原合成糖原 非糖物質(zhì)非糖物質(zhì) 非糖物質(zhì)非糖物質(zhì) 尿糖尿糖解釋下列生活中的問題:解釋下列生活中的問題:1 1

13、、為什么有些喜食甜食和零食的人易發(fā)胖?、為什么有些喜食甜食和零食的人易發(fā)胖?2 2、怎樣理解食用含脂肪多的食物時,食用量少而能保持較長時間的體力?、怎樣理解食用含脂肪多的食物時,食用量少而能保持較長時間的體力? 攝入的糖類過多,超過能量的消耗量的部分在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成脂肪貯存起攝入的糖類過多,超過能量的消耗量的部分在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成脂肪貯存起來了。來了。 脂肪也能氧化分解釋放能量供生命活動需要,而且單位質(zhì)量的脂肪所完脂肪也能氧化分解釋放能量供生命活動需要,而且單位質(zhì)量的脂肪所完全氧化釋放出的能量比其它有機物高得多。全氧化釋放出的能量比其它有機物高得多。(2) 糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是可以轉(zhuǎn)化的。糖類、脂質(zhì)和蛋

14、白質(zhì)是可以轉(zhuǎn)化的。(3) 三者之間的轉(zhuǎn)化是有條件的三者之間的轉(zhuǎn)化是有條件的 糖類供應充足,可大量轉(zhuǎn)化成糖類供應充足,可大量轉(zhuǎn)化成 脂類。而脂類卻不脂類。而脂類卻不能大量轉(zhuǎn)化成糖類。能大量轉(zhuǎn)化成糖類。 (4) 三大營養(yǎng)物質(zhì)之間的相互制約:三大營養(yǎng)物質(zhì)在人和動物需要能量時,氧化分三大營養(yǎng)物質(zhì)之間的相互制約:三大營養(yǎng)物質(zhì)在人和動物需要能量時,氧化分解供能的順序是解供能的順序是糖類、脂類、蛋白質(zhì)糖類、脂類、蛋白質(zhì)。 (1)低血糖 正常人的血糖含量保持相對穩(wěn)定,為正常人的血糖含量保持相對穩(wěn)定,為 80120mg/dL。 饑餓初期:血糖含量降低,饑餓初期:血糖含量降低,肝糖元肝糖元分解成葡萄糖,使血糖含量

15、恢分解成葡萄糖,使血糖含量恢復正常。復正常。 長期饑餓或肝功能減退:血糖含量低于長期饑餓或肝功能減退:血糖含量低于 5060mg/dL時,會出現(xiàn)低時,會出現(xiàn)低血糖早期癥狀;吃多糖食物或喝濃糖水,可恢復正常血糖早期癥狀;吃多糖食物或喝濃糖水,可恢復正常 。 繼續(xù)發(fā)展:血糖含量低于繼續(xù)發(fā)展:血糖含量低于45mg/dL時,出現(xiàn)低血糖晚期癥狀,時,出現(xiàn)低血糖晚期癥狀,需輸入需輸入 葡萄糖葡萄糖溶液。溶液。 一般情況下,如果一個人多食少動,使得攝入的供能物質(zhì)一般情況下,如果一個人多食少動,使得攝入的供能物質(zhì)(如糖類如糖類)多,多,而消耗的供能物質(zhì)少,處于供過于求的狀態(tài),不但由食物中來的脂肪可以儲而消耗的

16、供能物質(zhì)少,處于供過于求的狀態(tài),不但由食物中來的脂肪可以儲存在體內(nèi),而且體內(nèi)過多的葡萄糖、蛋白質(zhì)也可以轉(zhuǎn)變成脂肪儲存于體內(nèi),存在體內(nèi),而且體內(nèi)過多的葡萄糖、蛋白質(zhì)也可以轉(zhuǎn)變成脂肪儲存于體內(nèi),這樣就導致了肥胖。這樣就導致了肥胖。 一個人是否肥胖,可以用標準體重來衡量。凡是體重超過標準體重一個人是否肥胖,可以用標準體重來衡量。凡是體重超過標準體重10%的的人為超重,體重超過標準體重人為超重,體重超過標準體重20%的人就是肥胖。中國人標準體重的簡便計算的人就是肥胖。中國人標準體重的簡便計算公式如下公式如下:男性男性 標準體重標準體重(kg)=身高身高(cm)-105女性女性 標準體重標準體重(kg)

17、=身高身高(cm)-100脂肪肝脂肪肝 肝功能不好,磷脂合成減少,使脂蛋白合成受阻,脂肝功能不好,磷脂合成減少,使脂蛋白合成受阻,脂肪不能從肝臟排出肪不能從肝臟排出 。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)在生命活動中具有多方面的生理作用,但蛋白質(zhì)在生命活動中具有多方面的生理作用,但不可貯存,必須不可貯存,必須每天攝取每天攝取。 動物性食物中動物性食物中氨基酸氨基酸種類比較齊全;植物性食物中種類比較齊全;植物性食物中缺少人體的某些缺少人體的某些必需氨基酸。必需氨基酸。 酶是生物催化劑,體內(nèi)幾乎所有的化學反應都需要特異性的酶來催化,酶結(jié)構和酶量的變化對物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)起著重要作用。研究證明,絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白

18、質(zhì),但近年發(fā)現(xiàn)一類新的生物催化劑核酶,其化學本質(zhì)是核酸。 食物中的糖類絕大部分是淀粉,此外還有少量的蔗糖、食物中的糖類絕大部分是淀粉,此外還有少量的蔗糖、乳糖等。乳糖等。u 兩種淀粉酶降解的最終產(chǎn)物都有麥芽糖。兩種淀粉酶降解的最終產(chǎn)物都有麥芽糖。 -淀粉酶 不耐酸,不耐酸,pH3pH3時失活時失活 耐高溫,耐高溫,7070 C C時時1515分鐘仍保分鐘仍保持活性持活性 廣泛分布于動植物和微生物廣泛分布于動植物和微生物中。中。 - -淀粉酶 耐酸,耐酸,pH3pH3時仍保持活性時仍保持活性 不耐高溫,不耐高溫,7070 C15C15分鐘失活分鐘失活 主要存在植物體中主要存在植物體中低血糖 正常人

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