分析高中生物三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝關(guān)系

張冠蒙

摘 要：“人和動(dòng)物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝”是人教版高中生物教材第1冊第3章的教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)習(xí)中我們有時(shí)候會(huì)有疑問，是因?yàn)閷@些內(nèi)容的認(rèn)識不夠，不能正確理解該內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：三大營養(yǎng)物 高中生物 代謝關(guān)系

一、正確認(rèn)識三大營養(yǎng)物質(zhì)

蛋白質(zhì)、糖、脂肪是人體代謝過程中主要的營養(yǎng)物質(zhì)，人體正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開蛋白質(zhì)、糖、脂肪這些營養(yǎng)物質(zhì)的支持，它們對人體生命的延續(xù)有著十分重要的作用。

我們高中生在學(xué)習(xí)高中生物的過程中，應(yīng)該十分清楚地認(rèn)識到三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝關(guān)系是生物學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，并且在整個(gè)高中生物知識學(xué)習(xí)過程中有著不可替代的作用。我們通過對三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠充分掌握營養(yǎng)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，為后面的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

二、認(rèn)識三大營養(yǎng)物質(zhì)之間的代謝關(guān)系

生物老師在課堂中講授過，人體的脂肪、糖以及蛋白質(zhì)之間是可以相互之間進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化的。對于脂肪和糖類的代謝關(guān)系，蛋白質(zhì)和糖類的代謝關(guān)系，脂肪和蛋白質(zhì)的代謝關(guān)系，這三對代謝關(guān)系曾經(jīng)作為重點(diǎn)代謝關(guān)系分析，因此，我們在課后要及時(shí)的做好總結(jié)反思，提出合理的問題，質(zhì)疑，做到自己的所學(xué)有所悟。

一是在脂肪和糖類的代謝關(guān)系中，淀粉在消化酶的作用下轉(zhuǎn)化成為了糖，在人體當(dāng)中糖類是可以轉(zhuǎn)化為脂肪的。糖類在人體內(nèi)部進(jìn)行代謝的過程中，它代謝的中間物又可以轉(zhuǎn)化為其他的物質(zhì)，比如脂肪酸和甘油。然后脂肪酸和甘油經(jīng)過一系列復(fù)雜的代謝和轉(zhuǎn)化就可能夠生成脂肪，這個(gè)營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程可以在人體內(nèi)進(jìn)行，同樣也可以在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行。

糖類可以轉(zhuǎn)化為脂肪，同樣脂肪也可以轉(zhuǎn)化為糖類，但是生成的糖類的量比較少。在脂肪轉(zhuǎn)化和分解的過程中能夠生成脂肪酸和甘油，但是只有少量的甘油能夠通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)化而生成糖類，而脂肪酸則不能直接或間接的轉(zhuǎn)化為糖類。

二是在蛋白質(zhì)和糖類的代謝關(guān)系中，糖類在人體進(jìn)行代謝的過程中，非必需氨基酸是糖類在代謝過程中產(chǎn)生的中間物而轉(zhuǎn)化過來的。糖類代謝過程中的中間物能夠在轉(zhuǎn)氨基的作用之下生成其他的中間產(chǎn)物，而這些中間產(chǎn)物是和非必需氨基酸分解過程中的中間產(chǎn)物是相對的。非必需氨基酸在分解過程中，產(chǎn)生的中間產(chǎn)物是糖分在分解過程中所不能產(chǎn)生的。所以，根據(jù)以上的分析可以得出糖類是不能通過一系列的轉(zhuǎn)化關(guān)系而生成氨基酸的。但是在蛋白質(zhì)和糖類進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化的過程中，蛋白質(zhì)是可以代謝轉(zhuǎn)化為糖類的。這主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在分解的過程中產(chǎn)生了相應(yīng)的氨基酸，氨基酸在脫氧基的作用之下能夠產(chǎn)生一部分不含氮的分解物，而這些分解物能夠在代謝轉(zhuǎn)化的過程中變成糖類。

三是在脂肪和蛋白質(zhì)的代謝關(guān)系中，通常情況下，人體當(dāng)中的蛋白質(zhì)可以在相應(yīng)的轉(zhuǎn)化過程當(dāng)中形成脂肪。這主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)當(dāng)中含有一定的氨基酸，當(dāng)氨基酸在對代謝物進(jìn)行分解的時(shí)候，通過氨基酸的作用能夠?qū)⒋x物的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成為脂肪酸，而脂肪酸則是人體當(dāng)中脂肪和另一種存在形式，所以說人體當(dāng)中的蛋白質(zhì)經(jīng)過一系列的代謝和轉(zhuǎn)化是可以生成脂肪的。

人體當(dāng)中的蛋白質(zhì)是可以轉(zhuǎn)化成為脂肪的，但是在同樣的轉(zhuǎn)化條件之下，脂肪是不能夠反過來轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的。這主要是因?yàn)槿梭w或是動(dòng)物體內(nèi)的脂肪經(jīng)過分解過后就會(huì)生成相應(yīng)的脂肪酸和甘油。脂肪酸是不能轉(zhuǎn)化為糖類的，而在氨基酸的作用之下，甘油就在人體或者是動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)化成為了非必需氨基酸。但是在人體營養(yǎng)社攝取的過程中，非必需氨基酸的影響是微乎其微的，對人體正常營養(yǎng)物質(zhì)的攝取沒有太大的影響。

三、適時(shí)的提出疑問

為什么在血糖降低時(shí)，肝糖原能分解成葡萄糖并釋放到血液中，從而維持血糖濃度，而肌糖原不能？糖原是動(dòng)物貯存糖的形式。肝臟和肌肉是主要貯存糖原的器官，肝糖原和肌糖原的生理功能不同，取決于這兩種組織細(xì)胞中所含酶的種類有差異。

肝細(xì)胞內(nèi)存在著一種酶——葡萄糖—6—磷酸酶，而肌細(xì)胞中沒有這種酶。當(dāng)血糖濃度由于機(jī)體消耗而降低時(shí)，肝糖原在糖原磷酸化酶的催化作用下生成葡萄糖—1—磷酸，葡萄糖—1—磷酸再在磷酸葡萄糖變位酶的催化作用下轉(zhuǎn)變成葡萄糖—6—磷酸葡萄糖—6—磷酸進(jìn)人內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，會(huì)立即被定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的葡萄糖—6—磷酸酶催化水解為游離的葡萄糖和磷酸，游離的葡萄糖能夠迅速地移出肝細(xì)胞進(jìn)人血流，從而升高血糖在肌細(xì)胞內(nèi)由于沒有葡萄糖—6—磷酸酶，肌肉細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖—6—磷酸不能被水解成游離的葡萄糖和磷酸，而被磷酸化的葡萄糖是不能移出細(xì)胞膜進(jìn)人血液的，所以肌糖原分解不能升高血糖。由于肌肉往往在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)對能量的需求增大，血液中的葡萄糖不能滿足細(xì)胞的需要，肌糖原被分解為葡萄糖—1—磷酸，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為葡萄糖—6—磷酸，此時(shí)肌肉細(xì)胞處于相對缺氧狀態(tài)，葡萄糖—6—磷酸的利用往往走糖酵解的路徑，生成乳酸（如圖所示）。所以，肝糖元在維持血糖水平的穩(wěn)定中起著重要作用，而肌糖元主要是在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)為肌肉收縮提供能。

單靠氨基轉(zhuǎn)換作用能生成所有的必需氨基酸嗎？在我們的高中《生物》中談到“通過氨基轉(zhuǎn)換作用可以產(chǎn)得新的氨基酸”，這句話被有的同學(xué)誤解為：“人體的12種非必需氨基酸都是轉(zhuǎn)氨基作用產(chǎn)生的”通過氨基轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生新的氨基酸，如：谷內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶，可以分別催化丙酮酸、草酰乙酸從谷氨酸獲得氨基，轉(zhuǎn)變成丙氨酸和天冬氨酸。但并不是所有的非必需氨基酸都是通過轉(zhuǎn)氨基作用生成的 比如在谷氨酸脫氫酶的催化下，a—酮戊二酸還原氨化生成谷氨酸，此反應(yīng)是將無機(jī)銨離子轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)一氨基氮；苯丙氨酸在苯丙氨酸羥化酶的催化作用下形成酪氨酸（在分子結(jié)構(gòu)上酪氨酸比苯內(nèi)氨酸只多了1個(gè)蹕基）。在氨基酸生物合成中，谷氨酸脫氫酶谷氨酰胺合成酶和轉(zhuǎn)氨酶占據(jù)中心位置。

人體當(dāng)中的脂肪、蛋白質(zhì)和糖類相互之間進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化的過程中是有一定條件的。所以，我們高中生在學(xué)習(xí)這一部分知識的過程中，應(yīng)該準(zhǔn)確把握好各個(gè)營養(yǎng)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，以此來提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)成績。

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