物质代谢人体与其周围环境之间不断地进行物质交换的过...

物质代谢：人体与其周围环境之间不断地进行物质交换的过程。同化作用：人体从外界环境中摄取营养物质，在体内经过一系列的转化，合成为人体新的组成成分的此过程。异化作用：人体原有的组成成分不断分解，能源物质不断消耗，释放能量供人体利用的过程。第七章物质代谢第七章物质代谢第一节、营养物质的消化与吸收第二节、主要营养物质在体内的中间代谢第三节、代谢尾产物的排泄第一节营养物质的消化与吸收•一、消化与吸收的概念•二、营养物质在体内消化过程概述•三、物质吸收的主要部位•四、主要营养物质的吸收•五、肌肉运动对消化吸收功能的影响一、消化与吸收的概念•消化是食物在消化管中被分解的过程。物理性消化化学性消化依靠消化管肌肉的收缩依靠各种消化酶的分解消化•吸收是指食物中的某些成分或消化后的产物通过上皮细胞进入血液或淋巴的过程。物理过程生理过程依靠扩散、滤过、渗透等依靠细胞膜上载体的作用吸收口腔内消化•食物在口腔内主要依靠咀嚼运动被磨碎，并与唾液充分混合形成食团。唾液中含有少量淀粉酶可对淀粉进行初步消化。淀粉麦芽糖唾液淀粉酶二、营养物质在体内消化过程胃内消化•食物在胃内借胃壁肌肉运动与胃液混合，继续进行机械性消化和化学性消化。•胃内起化学性消化作用的是胃液中的盐酸和胃蛋白酶。其中盐酸为胃蛋白酶提供酸性环境并能引起促胰液素的分泌。胃蛋白酶可将蛋白质水解成更小分子的蛋白shi、蛋白胨、多肽。小肠内消化•小肠内消化是整个消化过程中最重要的阶段。主要依靠胰液、胆汁、小肠液等消化液进行化学性消化。当然小肠壁有平滑肌，也可以分节运动和蠕动进行机械性消化。分节运动蠕动小肠的化学消化（食物停留时间3-8h）(一)胰液1.胰液的成分和作用◇无色无嗅透明等渗的碱性液体（pH7.8～8.4）◇间歇性分泌,分泌量约为1～2L/d(1)水和碳酸氢盐:由小导管管壁细胞分泌，主要作用为中和胃酸，保护肠粘膜；并为小肠内多种消化酶活动提供最适pH环境。胰酶：由腺泡细胞分泌，是多种消化酶的总称(2)淀粉酶：胰淀粉酶将淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，效率高、速度快。10min水解完毕。(3)胰脂肪酶：胰脂肪酶是消化脂肪的主要消化酶，必须在胰腺分泌的辅脂酶、胆盐的协同下才能发挥作用。(4)蛋白酶：主要有胰蛋白酶和糜蛋白酶，腺细胞分泌，刚分泌出来是无活性的酶原。肠激酶、胃酸、组织液、胰蛋白酶胰蛋白酶多肽和氨基酸胰蛋白酶原糜蛋白酶原胰蛋白酶糜蛋白酶月示、胨蛋白质胰蛋白酶糜蛋白酶或（二）胆汁1.胆汁的性质和特点:刚分泌的透明澄清，金黄色、偏碱性（pH7.4），固体成分较少。800-1000ml/d，呈持续分泌、间歇性排放。不含消化酶,但胆汁中的胆盐与脂肪的消化和吸收有重要意义。2.胆汁的成分和作用:促脂肪吸收:与脂肪形成水溶性复合物促脂溶性维生素（A、D、E、K）吸收:促胆汁的自身分泌:肠--肝循环(1)胆盐:(2)胆固醇:正常时胆固醇与胆盐、卵磷脂的浓度呈一定比例若胆固醇↑→胆固醇胆石症。消化液分泌量（ml/d）PH值主要消化酶消化作用唾液1000-15006.6-7.1唾液淀粉酶淀粉——麦芽糖胃液1500-25000.9-1.5胃蛋白酶蛋白质——胨、shi小肠液1000-30007.6肠淀粉酶淀粉——麦芽糖肠麦芽糖酶麦芽糖——葡萄糖肠脂肪酶脂肪——甘油、脂肪酸肠肽酶多肽——氨基酸胰液1000-15007.8-8.4胰淀粉酶淀粉——麦芽糖——糖胰脂肪酶脂肪——甘油、脂肪酸胰蛋白酶蛋白质——多肽、氨基酸胆汁800-10006.8-7.4乳化脂肪表1各种消化液的分泌量和主要消化作用•食物经过胃肠消化后，绝大部分已在小肠内被吸收，剩余的残渣进入大肠也可以进行消化。•随食物和空气进入体内的小细菌，进入大肠得以大量繁殖成大肠杆菌。此菌可分解食物残渣和植物纤维。•大肠杆菌可将没被消化的糖和脂肪及它们的中间产物分解称“发酵”（有酸味）；将没被消化的蛋白质及的中间产物分解称“腐败”（有臭味）。•大肠还可以进行“集团蠕动”把其内容物送往直肠，将其内含的水分吸收。•直肠内又酸、又臭、又干燥的粪便存有25—50毫升时，就会引起排便的感觉。大肠内消化二、营养物质在体内消化过程概述三、物质吸收的主要部位口腔和食管胃小肠大肠基本不吸收只吸收酒精和少量水分绝大部分营养物质在此吸收，是物质吸收的主要部位吸收盐类和剩余水分四、主要营养物质的吸收水、无机盐、维生素单糖、甘油及大部分氨基酸脂肪酸及少量脂肪微粒消化管所分泌的各种消化液不经消化直接被小肠吸收以水溶液形成吸收入血先与胆盐结合，形成水溶性复合物，吸收入毛细淋巴管被小肠重新吸收进入血液小肠内主要营养物质的吸收五、肌肉运动对消化吸收功能的影响运动骨骼肌血流增加胃肠道血流减少消化腺分泌减弱交感神经兴奋胃肠运动减弱饱食胃肠内容积增大阻碍膈肌运动影响呼吸运动饭后适宜的体育锻炼，可使胃肠蠕动增强，消化液分泌量增多；运动时呼吸功能的提高，膈肌、腹肌的舒缩，可对消化器官起一定的按摩作用。第二节主要营养物质在体内的中间代谢•一、生物催化剂——酶•二、糖、脂肪、蛋白质的生物学功能•三、糖在体内的代谢过程•四、脂肪在体内的代谢过程•五、蛋白质在体内的代谢过程•六、糖、脂肪、蛋白质代谢的关系•七、运动与糖、脂肪、蛋白质代谢酶的概念•它是由活细胞生成的，具有加快体内生化反应速度，而自身在反应前后不发生改变的物质。它的主要成分是蛋白质。有些酶刚分泌出来没有催化作用，必须经过某种物质的激活后才能变成有活性的酶。如消化系统中存在无活性的胃蛋白酶原和胰蛋白酶原。酶的作用•①酶的主要成分是蛋白质，其分子结构和催化作用极容易受环境理化因素变化的影响，如对热和pH的变化比较敏感，表现出一定的不稳定性。•②酶的催化效率高，一般是非生物催化剂的10—100万倍。•③酶的作用具有高度的特异性，即酶对所作用的物质(通常称为底物)有严格的选择性。通常一种酶只能作用于某一类或某一种特定的物质，生成相应的产物。运动与酶的适应•人体受运动训练的影响，其身体机能或运动能力的提高首先就表现在代谢的改变和适应上，而代谢的改变和适应又取决于酶对运动训练的反应和适应。代谢酶无训练者无氧训练者有氧训练者有氧代谢酶类琥珀酸脱氢酶8.18.028.8苹果酸脱氢酶45.546.065.5脂酰肉硷转移酶1.51.52.3无氧代谢酶类肌酸激酶609.0702.0589.0肌激酶309.0350.0297.0磷酸化酶5.35.83.7磷酸果粮激酶19.929.218.9乳酸脱氢酶766.0811.0621.0有氧和无氧性训练对机体主要代谢酶活性的影响单位：mol/g·min二、糖、脂肪、蛋白质的生物学功能•（一）糖的生物学功能•（二）脂肪的生物学功能•（三）蛋白质的生物学功能（一）糖的生物学功能•1.供给能量——机体60%的能量由糖提供。•2.细胞结构成分；•3.调节脂肪酸代谢；•4.节约蛋白质供能。（二）脂肪的生物学功能•1.为机体提供能量•2.是体内的能量贮存库。•3.构建细胞的组成成分；•4.促进脂溶性维生素的吸收与利用；•5.保护器官、减少摩檫、防止体温散失。（三）蛋白质的生物学功能•1.构成和修补机体组织。•2.调节机体生理功能；•3.氧化供能；三、糖在体内的代谢过程肝糖原蛋白质脂肪组织氧化CO2+H2O体脂肌糖原乳酸CO2+H2O葡萄糖小肠血液葡萄糖乳酸高于170mg%时排泄肝肌肉有关糖代谢的几个具体问题•（一）糖在体内的存在形式：一种是组织细胞中的糖原（肝糖原、肌糖原），另一种是血液中的葡萄糖（称为血糖）。•（二）血糖的来源、去路及调节（见图1）•（三）糖原贮备与动员供能：肌糖原贮备最多，约为350—400克；肝糖原贮备与血糖关系密切，约为75—90克。肌肉活动时，首先动用肌糖原，当肌糖原耗尽且血糖下降时，肝糖原才被动员分解入血。•（四）糖的分解代谢概况（见图2）血糖3.9~5.9mmol/L食物中的糖消化吸收肝糖原分解其它的物质糖异生（甘油、氨基酸、乳酸）其它的单糖转变（果糖、半乳糖）转变为核糖、脱氧核糖、氨基已糖转变为脂肪、氨基酸合成肝糖原和肌糖原氧化供能、产生CO2和H2O图1血糖的来源与去路示意图血糖的来源与去路关于糖尿病低血糖：在运动或空腹时血糖浓度低于3.33mmol/L。高血糖：在空腹时，血糖浓度超过7.22mmol/L。尿糖：血糖超过肾糖阈8.8mmol/L时则出现尿糖。正常人偶尔可出现高血糖和尿糖。（1）饮食性糖尿。（2）情感性糖尿。（3）肾性糖尿。糖尿病:是由于血糖来源多，去路少而造成的。糖尿病是一种常见的有遗传倾向的疾病。1、胰岛素依赖型糖尿病：由于胰岛素的产生和分泌发生障碍，引起胰岛素作用不足引起的。2、非胰岛素依赖型糖尿病：是由于肥胖，运动不足引起组织对胰岛素敏感性下降而导致的。糖的分解代谢糖的无氧酵解糖的有氧氧化糖在不需要氧气的情况下分解成乳酸并释放能量的过程，称为糖的无氧酵解。其反应简式如下：糖原葡萄糖丙酮酸乳酸+ATP糖无氧酵解时，1mmol葡萄糖产生2mmolATP;糖在有氧条件下氧化成CO2和H2O，并再合成ATP的过程，称为糖的有氧氧化。其反应简式如下：糖原葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A三羧酸循环+O2CO2+H2O+ATP糖有氧氧化时，1mmol葡萄糖产生8mmolATP;糖的分解代谢1.糖无氧代谢（糖酵解）•在无氧条件下，体内组织中的葡萄糖或糖原分解生成乳酸，同时释放能量的过程，由于这一过程和酵母使糖生醇的过程基本相同，因此称为糖的无氧酵解，简称糖酵解。血葡萄糖2乳酸+2ATP糖原（1葡萄糖单位）2乳酸+３ATP*糖酵解是短时间（30-90秒）激烈运动时肌肉获得能量的重要来源。也是中长跑、游泳、球类等项目运动员完成加速和冲刺时，能量的主要来源。2.糖有氧氧化反应的部位糖CO2H2O+丙酮酸TCA细胞质线粒体在氧供应充足的情况运动下，肌内糖原和葡萄糖被彻底氧化成二氧化碳和水，并释放能量合成ATP，这一代谢过程称为有氧代谢。2.糖的有氧代谢•骨骼肌糖原或由血液运输至肌肉的葡萄糖，其有氧供能的过程可分为三个阶段：•1.糖分解为丙酮酸——无氧代谢阶段•2.丙酮酸脱氢脱羧氧化——糖代谢中CO2生成。•3.氢的氧化——释放能量和水生成四、脂肪在体内的代谢过程脂肪甘油+脂肪酸磷酸甘油脂细胞呼吸脂肪酸乙酰辅酶A酮体细胞呼吸组成其它脂肪组成其它脂肪丙酮酸或乙酰辅酶A细胞呼吸脂肪甘油脂肪酸+甘油磷酸甘油（进入糖代谢途径）脂肪酸辅酶A脂肪酰辅酶A+脂肪酰辅酶An乙酰辅酶Aβ氧化脂肪的代谢途径有关脂肪代谢的几个问题1。在脂肪的C、H、O三元素组成中，O较少，其氧化时，需要的氧最多，含能量也最丰富（1分子葡萄糖产生38个ATP，而1分子脂肪酸可产生147个ATP）。2。脂肪的最简单的分子结构是一分子甘油和三分子脂肪酸。3。储存在体内的脂肪须经释放出甘油和脂肪酸，并通过血液运输到全身各组织器官加以利用。因此，血浆游离脂肪酸是休息及运动时人体利用脂肪的主要形式。4。构成脂肪酸大多是含双键的“不饱和脂肪酸”和含双键以上的“高度不饱和脂肪酸”。后者有降低胆固醇的作用，但人体不能合成，必须从植物油类中获得。5。高密度脂蛋白有防止动脉硬化的作用，长期的有氧训练可使其含量提高。五、蛋白质在体内的代谢过程丙酮酸+NH3乙酰辅酶A丙酮酸血浆蛋白尿素细胞内呼吸氨基酸合成代谢组成蛋白质分解氨基酸肾蛋白质氨基酸氨基酸酮酸氨+丙氨酸丙酮酸氨+谷氨酸a-酮戊二酸氨+门冬氨酸草酰乙酸氨+不同的氨基酸可生成相应的酮酸，20种氨基酸可变成相应的酮酸或中间产物，最后进入三羧酸循环组成体内蛋白质的20种氨基酸里，有8种是自身不能合成的，称必需氨基酸。其动物蛋白较多，但不同的植物蛋白混合食用可起互补作用。六、糖、脂肪、蛋白质代谢的关系蛋白质氨基酸氨基转移或脱氨基乙酰辅酶A丙酮酸3-磷酸甘油醛6-磷酸葡萄糖葡萄糖脂肪甘油脂肪酸氧化草酰乙酸柠檬酸—酮戊二酸乳酸糖原乙酰辅酶A进入三羧酸循环草酰乙酸乙酰辅酶A2CO2NADH+H+草酰乙酸异柠檬酸NADH+H+琥珀酰辅酶A延胡索酸NAD+NAD+苹果酸NAD+FADFADH2GDPGTPα-酮戊二酸NADH+H+琥珀酸