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②脂肪只能少量转变为糖:在人和动物体内,甘油和脂肪酸都可以加入糖代谢途径,但甘油经一系列过程可以转变为糖,而脂肪酸却几乎不能转变为糖,因此,脂肪不能大量转变为糖。这就是肥胖后很难减肥的原因之一。
Ⅱ:糖类和蛋白质之间的转化关系。
①糖类代谢的中间产物可以转变为非必需氨基酸:糖类在分解过程中产生的一些中间产物(如丙酮酸)可通过转氨基作用产生与之相对的非必需氨基酸,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,因此糖类不能转化为必需氨基酸,这也是人体每天必需摄取一定量蛋白质的原因之一。
②蛋白质可以转化为糖类。
蛋白质 水解作用 氨基酸 脱氨基作用 不含N部分 糖类
Ⅲ:蛋白质和脂质之间的转化关系:
①氨基酸可以转变为脂肪:氨基酸分解代谢过程中的中间产物既可转变为脂肪,又可转变为脂肪酸,因此在人和动物体内蛋白质可大量合成脂肪。
此外,有些氨基酸也可转变为磷脂等。
②脂肪几乎不能转变为氨基酸:在人和动物体内,甘油可以先转变为丙酮酸,然后再经转氨基作用生成某些非必需氨基酸,脂肪酸因几乎不能转变为糖类,因而脂肪酸在人和动物体内不能转变为氨基酸。总之,人和动物几乎不能利用脂质来合成蛋白质。
(2)糖类、脂质和蛋白质之间转化的局限性
①糖类、脂质和蛋白质之间的转化是有条件的。例如,只有在糖类供应充足的情况下,糖类才有可能大量转化成脂质。
②各种代谢物之间的转化程度也是有明显差异的。例如,糖类可以大量转化成脂肪,而脂肪却不能大量转化成糖类。
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。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。
(3)三大营养物质代谢的区别和联系:
来源相同:动物体内的三大营养物质均可来自食物,都必须经过消化与吸收
相
同 代谢途径相同:三大营养物质在体内均可合成、分解、转变。都必需在酶的催化下
点 才能完成
都能作为能源物质:氧化分解,释放能量。最终产物均有CO2和H2O
贮存方式不同:糖类和脂肪可以在体内贮存,蛋白质不能在体内贮存。
不
同 代谢最终产物不同:糖类、脂肪的代谢终产物只有CO2和H2O,而蛋白质的代谢终
点 产物除CO2和H2O外,还有尿素等含氮废物
糖类是主要能源物质,脂肪是体内的储备能源物质。蛋白质只是一种能源物质
(只在糖、脂肪严重供能不足时,方由蛋白质供能)
[例1] (09上海).过量摄入糖类会导致体内脂肪积累,其部分原理如下图所示。其中过程X、物质Y和物质Z分别是
A.糖酵解、丙酮酸、脂肪酸 B.有氧呼吸、乳酸、脂肪酸
C.糖酵解、乳酸、胆固醇 D.有氧呼吸、丙酮酸、胆固醇
命题意图:本题考查人体内三大营养物质转化关系。
解析:由图中看出:Z是脂肪酸,Y是三碳化合物(丙酮酸),X是呼吸过程的糖酵解过程。此题与细胞呼吸相结合考查三大营养物质的转化代谢过程。三大物质代谢通过细胞呼吸而联系起来,因此,细胞呼吸及其产生的丙酮酸是联系物质代谢的纽带与桥梁。
答案:A
解题指导:解此类题目要分析并识记三大营养物质转化关系、转化条件,并与营养物质的消化吸收,细胞呼吸联系在一起。
二、转氨基作用和脱氨基作用
1、转氨基作用:
也称氨基转换作用,是指氨基酸中的氨基转移到其他化合物上,从而形成新的氨基酸的过程。这样能使食物中含量较多的氨基酸转变为含量较少的氨基酸,这样既充分利用了体内过剩的氨基酸,又满足了机体的需要。经过转氨基作用,氨基酸的数量没变,但种类却改变了。生物体内的氨基酸几乎都可发生转氨基作用(苏氨酸和赖氨酸不能进行),但通过转氨基生成的氨基酸则为非必需氨基酸。
2、脱氨基作用:
是指将氨基酸中氨基脱下来,成为NH3的过程。以后NH3在肝脏内经过一系列转变最终转化为尿素(如人体内)和尿酸(如鸟)排出体外,其过程可用下述方程式表示:
脱氨基作用是蛋白质氧化供能所必需发生的过程,人和动物体几乎所有氨基酸都可发生脱氨基作用。
脱氨基作用和转氨基作用都主要在肝脏中进行,它们生成的不含氮部分都可转化为糖类或脂质,也可氧化分解生成CO2和H2O并释放能量。
[例2]反应1:苏氨酸 酶1 丁酮酸+NH3,
反应2:谷氨酸+丙酮酸 酶2 α酮戊二酸+丙氨酸,以下叙述正确的是 ( )
A.酶1的作用是转氨基,它可以使氨基酸种类减少
B.酶2的作用是转氨基,它可以使氨基酸数量增加
C.酶2的作用是转氨基,它可以使氨基酸种类改变
D.酶1的作用是脱氨基,它可以使氨基酸数量增加
命题意图:本题考查脱氨基和转氨基作用。
解析:反应1的作用为脱氨基,它可使细胞内氨基酸数量减少。反应2为转氨基,通过氨基转换将会形成一种新的氨基酸,而氨基酸的数量并未改变。
答案:C。
三、肝脏在三大营养物质代谢过程中的作用
(1)肝脏在糖类代谢中占有重要地位:在肝脏中,葡萄糖和糖元可以互相转化;从小肠吸收来的其他单糖(如果糖、半乳糖等)可以转化为葡萄糖;脂肪和蛋白质代谢过程中产生的某些非糖物质也可以转化成糖。其中特别重要的作用是维持血糖含量的相对恒定,以保证全身(特别是脑组织)糖的供应。血糖的含量通常维持在动态的范围内。当大量的食物经过消化,陆续吸收到体内,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,暂时储存起来,使血糖含量仍然维持在动态的范围内。由于细胞进行生理活动要消耗血糖,血糖的含量会逐渐降低,这时,肝脏中的糖元又可以转变成葡萄糖,陆续释放到血液中,使血糖的含量仍然维持在动态的范围内。
(2)肝脏在脂质代谢中也有重要作用
肝细胞分泌的胆汁可以促进脂质的消化和吸收。肝功能障碍时,胆汁分泌减少,脂肪消化不良,就出现厌油等症状,所以肝病患者要少吃脂肪。此外,肝脏还是合成磷脂、胆固醇等的重要场所。
(3)肝脏在蛋白质的合成和分解过程中都起着重要的作用
人体的一般组织细胞都能合成自己的蛋白质,但是肝脏除能合成自己的蛋白质以外,还能合成大部分的血浆蛋白质(如白蛋白、纤维蛋白原等)。据估计,肝脏合成的蛋白质占全身合成蛋白质总量的40%以上。所以患慢性肝炎或严重肝病变的病人,血液中的白蛋白含量显著降低。肝脏中氨基酸代谢比其他组织中的氨基酸代谢活跃,这是因为肝脏中含有丰富的催化氨基酸代谢的酶类,谷氨酸——丙酮酸转氨酶(简称GPT)就是其中之一。正常肝细胞中的GPT很少进入血液,只有肝病变时,由于肝细胞的细胞膜通透性增加,或肝细胞坏死,GPT可以大量进入血液。所以,临床上常用测定血清中GPT的数值作为诊断肝脏疾病的重要指标之一。