第一章食物的体内过程.ppt

第一章 食物的体内过程,食物营养素在体内的消化与代谢过程就是其完成生理功能的过程 食物在人体内经过主要有 (1)消化与吸收 (2)运输与分布 (3)代谢 (4)排泄等,第一节 食物的消化与吸收,一、消化系统的组成与功能,消化系统由消化道和消化道外的肝胆、胰腺等组成。消化道由口腔、咽、食道、胃、小肠和大肠组成，是食物消化的场所；肝胆提供帮助脂肪消化与吸收的胆汁，胰腺提供小肠内食物消化的酶类如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,消化系统的组成,切牙,尖牙,磨牙,腮腺,舌下腺,颌下腺,(一)口腔,1.牙齿 2.舌 3.唾液腺,1.牙齿 牙齿是人体最坚硬的器官，根据其形状和功能，牙齿可分为切牙、尖牙和磨牙，切牙用于切断食物，尖牙用于撕扯食物，磨牙用于磨碎食物,2.舌 舌在口腔内伸缩和卷曲，帮助牙齿完成咀嚼功能；在进食过程中，舌使食物与唾液混合，并将食物向咽喉部推进，用以帮助食物吞咽；同时舌是味觉的主要器官,3.唾液腺 人的口腔内有三对大的唾液腺：腮腺、舌下腺、颌下腺，还有无数散在的小唾液腺，其功能是分泌唾液,1)唾液的成分和性质：唾液为无色无味近于中性的低渗液体。唾液中的水分约占99.5%,有机物主要为粘蛋白，还有唾液淀粉酶、溶菌酶等，无机物主要有钠、钾、钙、硫、氯等,2)唾液的作用 唾液可湿润与溶解食物，以引起味觉 唾液可清洁和保护口腔，当有害物质进入口腔后，唾液可起冲洗、稀释及中和作用，其中的溶菌酶可杀灭进入口腔内的微生物,唾液中的粘蛋白可使食物粘合成团，便于吞咽 唾液中的淀粉酶可对淀粉进行简单的分解，但这一作用很弱，且唾液淀粉酶仅在口腔中起作用，当进入胃后，pH下降，此酶迅速失活,(二)咽与食道,咽位于口腔的后方，下端通过喉与气管和食道相连，是食物与空气的共同通道。当吞咽食物时，咽后壁前移，封闭气管的开口，防止食物进入气管而发生呛咳。食道上与咽相连,下与胃相接，是食物进入胃的通道,胃位于左上腹，是消化道最膨大的部分，其上端通过贲门与食道相连，下端通过幽门与十二指肠相连,(三)胃,1.胃的运动 胃的肌肉由纵状肌肉和环状肌肉组成，肌肉的舒缩形成了胃的运动。主要有,1)胃的容受性舒张 2)紧张性收缩 3)胃的蠕动,1)胃的容受性舒张 胃的容受性舒张使胃可以很容易的接受食物而不引起胃内压力的增大。其生理意义在于使胃的容量适应于大量食物的涌入，以完成储存和预备消化食物的功能,2)紧张性收缩 胃的紧张性收缩，可使胃腔内有一定压力，这种压力有助于胃液渗入食物，并能协助推动食糜向十二指肠移动,3)胃的蠕动 胃的蠕动由胃体部发生，向胃底部方向发展。蠕动的作用是：使食物与胃液充分混合；以利于胃液的消化作用并把食物以最适合小肠消化和吸收的速度向小肠排放,2.胃液 胃液由胃粘膜分泌，为透明、淡黄色的酸性液体，pH为0.91.5。主要由以下成分组成 1)胃酸 2)胃酶 3)粘液 4)内因子,激活胃蛋白酶原 维持胃内的酸性环境 杀死随同食物进入胃内的微生物 造成蛋白质变性,1)胃酸 胃酸由盐酸构成，由胃粘膜的壁细胞所分泌。胃酸主要有以下功能,2)胃蛋白酶 胃蛋白酶是由胃粘膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌的，胃蛋白酶原在胃酸的作用下转变为具有活性的胃蛋白酶。胃蛋白酶可对食物中的蛋白质进行简单分解，当食糜被送入小肠后，随pH升高，此酶迅速失活,3)粘液 粘液的主要成分为糖蛋白。粘液覆盖在胃粘膜的表面，形成凝胶层。它具有润滑作用，使食物易于通过；粘液膜还保护胃粘膜不受食物中粗糙成分的机械损伤；粘液为中性或偏碱性，可降低HCL酸度，减弱胃蛋白酶活性，从而防止酸和胃蛋白酶对胃粘膜的消化作用,4)内因子 由壁细胞分泌，可以和维生素B12结合成复合体，可保护B12在被运送到回肠的过程中不被消化酶破坏，还有促进回肠上皮细胞吸收维生素B12的作用,(四) 小肠,小肠是食物消化的主要器官，在此，食物受胰液、胆汁及小肠液的化学性消化和小肠运动的机械性消化,小肠位于胃的下端，长约4米，从上到下分为十二指肠、空肠和回肠,十二指肠长约25cm，在中间偏下处的肠管稍粗，称为十二指肠壶腹，该处有胆总管的开口，胰液及胆汁经此开口进入小肠，开口处有环状平滑肌环绕，起扩约肌的作用，称为Oddi扩约肌，防止肠内容物返流入胆管,空肠与回肠相互延续，没有明显的分界。小肠的肌肉也是由环状肌和纵状肌组成，其舒张和收缩形成了小肠的运动,1.小肠的运动,(1)紧张性收缩,小肠平滑肌的紧张性是其它运动形式有效进行的基础，当小肠紧张性降低时，肠腔扩张,肠内容物的混合和转运减慢；相反，当小肠紧张性增高时，食糜在小肠内的混合和运转过程就加快,(2)节律性分节运动,由环状肌的舒缩来完成，在食糜所在的一段肠管上，环状肌在许多点同时收缩，把食糜分割成许多节段；随后，原来收缩处舒张，而原来舒张处收缩，使原来的节段分为两半，相邻的两半则合拢为一个新的节段,小肠的节律性分节运动,节律性分节运动的作用,(1)使食糜与消化液充分混合，便于进行化学性消化 (2)使食糜与肠壁紧密接触，为吸收创造条件 (3)挤压肠壁，有助于血液和淋巴的回流,(3)蠕动,蠕动由环状肌完成，其意义是使经过分节运动作用的食糜向前推进一步，到达一个新肠段，再进行分节运动,(4)摆动,由纵状肌舒缩完成，其意义在于使食糜在更大的范围内混匀,2.进入小肠的消化液,(1)胰液,胰液是由胰腺的外分泌腺部分所分泌，所分泌的胰液进入胰管，与胆管合并成总胆管后经位于十二指肠处的总胆管开口进入小肠,胰液为无色无嗅的弱碱性液体，pH约为7.8 8.4，无机物主要为碳酸氢盐，有机物则为由多种酶组成的蛋白质,胰淀粉酶,为-淀粉酶，可以从淀粉内部水解-1，4糖苷键。淀粉在-淀粉酶的作用下被水解为麦芽糖、麦芽寡糖、异麦芽糖和-临界糊精,胰脂肪酶类,胰液中消化脂类的酶有胰脂肪酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶。其中，胰脂肪酶的作用是催化甘油三酯的酯键的水解，把甘油三酯分解成游离脂肪酸和甘油一酯,磷脂酶A2催化磷脂的第二位酯键水解，生成溶血磷酯和一分子脂肪酸。胆固醇酯酶作用于胆固醇酯，使酯化胆固醇水解为游离胆固醇和脂肪酸,胰蛋白酶类,胰液中的蛋白酶基本上分为两类，即内肽酶和外肽酶。胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶属于内肽酶,它们可以水解蛋白质肽链内部的肽键；外肽酶主要有羧基肽酶A和羧基肽酶B，它们自肽链的羧基末端开始，每次水解掉一个氨基酸残基,(2)胆汁,胆汁是由肝细胞合成的，储存于胆囊，消化时由胆囊排出至十二指肠。胆汁是一种金黄色或橘棕色有苦味的浓稠液体,其中除含有水分和钠、钾、钙碳酸氢盐等无机成分外，还含有胆盐、胆色素、脂肪酸、磷脂、胆固醇和粘蛋白等有机成分。其作用主要有,(1)乳化作用,(2)胆盐与脂肪的分解产物如游离脂肪酸、甘油一酯等解合成水溶性复合物，促进了脂肪的吸收,(3)间接帮助脂溶性维生素的吸收,(3)小肠液,小肠液是由十二指肠腺细胞和肠腺细胞分泌的一种弱碱性液体，pH约为7.6，除水外，主要的无机物为碳酸氢盐，小肠分泌的酶为肠致活酶，它能激活胰液中的胰蛋白酶,(五) 大肠,人类的大肠内没有重要的消化活动。大肠的主要功能在于吸收水分，大肠还为消化后的食物残渣提供临时储存场所,一般地，大肠并不进行消化,大肠中物质的分解也多是细菌作用的结果，某些细菌可以利用肠内较为简单的物质合成B族维生素和维生素K,但更多的是细菌对食物残渣中未被消化的碳水化合物、蛋白脂与脂肪的分解，所产生的代谢产物也大多对人体有害,1.大肠的运动,大肠的运动少而慢，对刺激的反应也较迟缓，这些有利于对粪便的储存 (1)袋状往返运动 (2)分节或多袋推进运动 (3)蠕动,2.大肠内的细菌活动,大肠中的细菌来自于空气和食物，它们依靠食物残渣而生存，同时分解未被消化吸收的蛋白质、脂肪和碳水化合物。分解产物大部分对人体有害，有的可以引起人类结肠癌，主要产物有,蛋白质首先被分解为氨基酸, 氨基酸或是再经脱羧产生胺类, 或是再经脱氨基形成氨。它们 可进一步分解产生苯酚、吲哚、甲基吲哚和硫化氢等,碳水化合物可被分解产生乳酸、醋酸等低级酸，脂肪则被分解产生脂肪酸、甘油、醛、酮等,二、食物的消化,食物中营养成分的消化主要是大分子成分蛋白质、脂类和碳水化合物的消化。食物的消化包括机械消化和化学消化两个过程,食物的机械消化是指食物由大块变成小块的过程，这种变化可大大增加食物与消化液的接触面积，有利于化学消化的进行。参与机械消化的组织与器官有牙齿、舌、胃与小肠,食物在口腔中通过牙齿的咀嚼，由大块变成小块，进入胃后，在胃蠕动的作用下,进一步变小。进入小肠后，小肠的节律性分节运动和摆动使食物最终变成适合消化液消化的小块物质,食物的化学消化是在消化酶的作用下，将大分子物质分解为小分子物质的过程。化学消化是食物消化的终点，经过化学消化，食物成分变成为能通过生物膜的小分子物质,食物的化学消化从口腔就开始了，在口腔，唾液中含有一定的唾液淀粉酶，能将食物中的淀粉进行简单分解，但这种作用较弱，而且和食物在口腔中的停留时间有关,进入胃后，在胃蛋白酶的作用下，食物中的蛋白质可以进行简单分解。由于胃蛋白酶只分解含硫氨基酸之间的肽键，因此胃内蛋白质只能分解为多肽,食物的消化主要在小肠进行，在小肠，大分子物质如蛋白质、脂肪和碳水化合物可最终被分解成小分子成分,(一) 蛋白质的消化,蛋白质的消化自胃中开始。但由于胃蛋白酶的消化作用较弱，所以蛋白质在胃中的消化很不完全，食物蛋白质的消化主要在小肠进行,食糜自胃中进入小肠后，蛋白质的不完全水解产物再经胰液中蛋白酶的作用，被分解为游离氨基酸和寡肽，其中1/3为游离氨基酸，2/3为寡肽,寡肽在小肠粘膜细胞的氨基肽酶的作用下被分解为二肽，二肽再经二肽酶的作用被分解成游离氨基酸,(二) 脂肪的消化,脂类消化的主要场所在小肠上段。食物脂类在小肠腔内由于肠蠕动所起的搅拌作用和胆汁的掺入，分散成细小的乳胶体，同时，胰腺分泌的脂肪酶在乳化颗粒的水油界面上，催化甘油三脂、磷脂和胆固醇的水解,1.甘油三酯的分解 胰脂肪酶能特异性的催化甘油三酯的-酯键(即第1，3位酯键)水解，产生甘油一酯并释放出两分子游离脂肪酸。甘油一酯在异构酶的作用下，形成甘油一酯，进一步在胰脂肪酶的作用下水解成甘油和游离脂肪酸,2.胆固醇的分解：胆固醇酯酶作用于胆固醇酯，使胆固醇酯水解为游离胆固醇和脂肪酸,3.磷脂的分解：由磷脂酶A2催化磷脂的第二位酯键水解，生成溶血磷酯和一分子脂肪酸,(三) 碳水化合物的消化,虽然口腔内的唾液淀粉酶能把淀粉水解成麦芽糖，但由于食物在口腔停留的时间很短，所以淀粉在口腔内消化很少，淀粉的消化主要在小肠中进行,在小肠，胰液中的-淀粉酶可以从淀粉分子的内部水解-1，4糖苷键，把淀粉分解为麦芽糖、麦芽三糖及含分支的异麦芽糖和-临界糊精,小肠粘膜的刷状缘含有-葡萄糖苷酶(包括麦芽糖酶)和-临界糊精酶(包括异麦芽糖酶)。-葡萄糖苷酶可把麦芽糖和麦芽三糖水解成葡萄糖，而-临界糊精酶能把异麦芽糖和-临界糊精水解成葡萄糖,此外，小肠粘膜细胞内还存在-葡萄糖苷酶，可以水解蔗糖和乳糖。某些人体内乳糖酶含量不足，不能有效分解乳糖,在使用含乳糖较高的食品如牛奶后可出现腹胀、腹痛和腹泻等现象，称为乳糖不耐症,(四) 其它成分的消化,食物中的其它成分如某些维生素，往往和其它成分结合在一起，也需要经过消化后才能吸收,1.维生素B12 维生素B12是与蛋白质结合的，在胃酸、胃蛋白酶的作用下被消化成游离维生素B12，与胃粘膜壁细胞分泌的内因子结合，成为对蛋白酶稳定的复合物，然后与在回肠部粘膜细胞的特殊受体结合而被吸收,2.叶酸,叶酸分子是由蝶磷啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸组成，在小肠，被小肠上皮细胞分泌的L谷氨酸羧基肽酶水解，成为谷氨酸与游离叶酸,三、吸 收,吸收是指食物成分被分解后穿过肠粘膜上皮细胞进入血液或淋巴的过程。小肠粘膜的吸收主要依靠主动转运与被动转运的方式进行,食物吸收的主要部位是小肠上段的十二指肠和空肠。回肠主要是吸收功能的储备，用于代偿时的需要，而大肠主要是吸收水分和盐类,(一)吸收部位,人的小肠长约4m，其内表面面积仅0.33m2，但经过小肠内壁的环状皱褶、绒毛和微绒毛的放大作用，吸收面积可达200m2,小肠的这种结构使小肠内径变细，且增大食糜流动时的摩擦力，延长了食物在小肠内的停留时间，为食物在小肠内的吸收创造了有利条件,(二)主要营养物质的吸收,1.蛋白质的吸收,1)吸收形式 蛋白质的吸收主要是游离氨基酸形式，肽和完整蛋白质虽有吸收，但仅占2%,2)吸收部位 小肠上段特别是十二指肠,3)吸收方式,氨基酸以主动转运的方式被吸收，转运氨基酸的载体有中性、酸性和碱性氨基酸载体3种,由于氨基酸的吸收是依赖载体的主动转运过程，故可以逆浓度梯度进行，即便肠粘膜细胞内氨基酸的浓度大于肠腔中的浓度，这种转运机制有利于氨基酸的彻底吸收,吸收入肠粘膜细胞中的氨基酸，进入肠粘膜下的中心静脉而入血，经由门静脉入肝,小肠粘膜细胞上还存在着吸收二肽和三肽的转运体系，用于二肽和三肽的吸收，并在胞浆中氨基肽酶的作用下，被彻底分解成游离氨基酸,4)寡肽的吸收,在新生儿，可以通过肠粘膜细胞的胞吞作用摄入完全蛋白质，但这种作用仅在出生后前两周比较活跃,5)完整蛋白质的吸收,脂类消化过程中产生的脂肪酸、甘油一酯等具有较大的极性，能够从乳胶体的酯相扩散到胆汁微团中，形成微细的混合微团,2.脂类的吸收,脂类吸收的部位主要在十二指肠的下部和空肠的上部。消化与吸收是同时进行的，消化后的产物迅速被吸收保证了消化的顺利进行,(1)短链和中链脂 肪酸的吸收,短链和中链脂肪酸极性较强，很容易分散而被吸收，其甘油一酯在进入肠粘膜细胞后，在肠粘膜脂肪酶的作用下，分解成甘油和脂肪酸,由于分解产物的极性较强，可直接进入血液，经肝门静脉入肝,长链脂肪酸与一小部分中链脂肪酸及其甘油一酯随混合微团被吸收入场粘膜细胞，在胞内，在光面内质网上转酰酶催化下，再合成为甘油三酯或磷脂,(2)长链脂肪酸的吸收,(3)胆固醇的吸收,胆固醇的吸收较其它脂类慢且不完全，已吸收的胆固醇大部分被再酯化生成胆固醇脂,长链甘油三脂、少量中链甘油三脂、胆固醇、磷脂等与肠粘膜细胞合成的载脂蛋白合成乳糜微粒，从内质网经高尔基体进入细胞间质，然后由淋巴进入血液循环,3.糖的吸收,糖的吸收主要在小肠上段完成，不同的糖，其吸收机制不同，一般地，戊糖靠被动扩散吸收，而己糖则靠载体的主动转运吸收,由于载体转运有特异性，小肠粘膜细胞膜上运载糖的载体要求糖的结构为吡楠型单糖，并在其第二位碳上有自由羟基,所以葡萄糖、半乳糖等能与载体结合而迅速被吸收，而果糖、甘露糖等因不能与这类载体结合，主要依靠被动扩散吸收，所以吸收速度较低。糖吸收后通过小肠中心静脉进入血液循环,4.维生素的吸收,1)脂溶性维生素的吸收,脂溶性维生素A、D、E、K及维生素A的前体物胡萝卜素等，主要是与脂肪酸一起通过被动转运而被吸收，吸收后大部分掺入乳糜微粒进入淋巴,胡萝卜素在小肠粘膜细胞内双加氧酶的催化下，分解成两分子的对称结构，其中，只有一个分子具有维生素A的活性,水溶性维生素包括B1、B2 、B6 、B12 、维生素C、PP、叶酸等，其吸收形式各不相同，但吸收后均进入血液循环,2)水溶性维生素的吸收,5.矿物质的吸收,矿物质的吸收，多数是依靠载体的主动转运过程，负离子主要是Cl-和HCO-3，它们依靠阳离子吸收后所形成的电位差而被动吸收,水分的吸收主要依靠营养素吸收后所形成的渗透压被动扩散到肠粘膜细胞，而在大肠，则主要靠净水压被动吸收,本节重点 蛋白质的消化与吸收 脂肪的消化与吸收 碳水化合物的消化与吸收,作业,根据蛋白质的消化吸收方式说明母乳喂养的优点，而利用牛的初乳制作的保健食品没有作用，为什么,生吃胡萝卜为什么营养价值低，发酵又为何可提高其营养价值,第二节 营养素的运输,食物中经过消化吸收的营养成分进入血液后，在循环系统的帮助下，被运送到机体的各个部分才能被代谢和利用,一、循环系统的组成,血液循环系统由心脏、血管(包括淋巴管)组成。心脏是推动血液流动的动力器官，血管是血液流动的管道，包括动脉、毛细血管、静脉3部分,(一)心脏,心脏是一厚壁的肌性器官，由左右2心房和左右2心室4个心腔组成。心房和心室的肌壁是由内层的心内膜、中层的心肌、外层的心外膜所组成，其中以心肌层最厚,1.结构 心脏的结构按其功能特征可区分为心脏起搏传导系统和心肌。前者是心脏所特有的功能结构系统，具有起搏和传导心脏兴奋的功能。后者是心房和心室的工作细胞，具有收缩和传导的功能，是实现心脏泵血功能的结构,心脏在解剖结构上具有瓣膜装置，其作用在于使血液在循环系统中能够定向流动而不致逆流,左心房与左心室之间有二尖瓣，右心房与右心室之间有三尖瓣，肺动脉与右心室之间有肺动脉半月瓣，主动脉与左心室之间有主动脉半月瓣,2.功能 心脏的自动节律性收缩，推动血液在循环系统的各种血管中环流，将血液运往全身各处,上腔和下腔静脉与右心房相连，将静脉血回流于右心房而入右心室，然后再经右心室输出通过肺动脉到肺脏进行气体交换，使静脉血转变为动脉血,动脉血又经肺静脉输入左心房进左心室，然后再经主动脉及其分枝输送于全身的各组织和器官,(二)血管,血管是运输血液的管道，包括动脉、静脉和毛细血管,动脉自心脏发出，经反复分支，血管口径逐步变小，数目逐渐增多，最后分布到全身各部组织内，成为毛细血管。毛细血管呈网状，血液与组织间的物质交换就在此进行。毛细血管逐渐汇合成为静脉，小静脉汇合成大静脉，最后返回心脏，完成血液循环,3种血管示意图,血液流回心脏,来自心脏的血液,(三)血液循环,根据血液在心血管系统内循环的部位和功能不同，可将血液循环分为体循环(大循环)和肺循环(小循环)二部分,1.体循环 当心室收缩时，含氧和营养物质丰富的鲜红色的动脉血，自左心室流入主动脉，再经各级动脉分支到达全身各部的毛细血管,毛细血管和组织进行物质交换和气体交换后，血液变成含有代谢产物及较多二氧化碳的暗红色的静脉血，再经各级静脉，最后经上、下腔静脉和冠状窦流回右心房，血液沿上述途径的循环称为体循环,体循环静脉可分为三大系统,上腔静脉系，下腔静脉系(包括门静脉系)和心静脉系 上腔静脉系是收集头颈、上肢和胸背部等处的静脉血回到心脏的管道,下腔静脉系是收集腹部、盆部、下肢部静脉血回心的一系列管道。心静脉系是收集心脏的静脉血液管道,2.肺循环 经体循环返回心的静脉血，从右心房流入右心室。当右心室收缩时，血液从右心室流入肺动脉干，经其各级分支最后至肺泡壁的毛细血管网,血液在此进行气体交换，排出二氧化碳，吸进氧气后，使静脉血变成动脉血，再经肺静脉返回左心房。血液沿上述途径的循环称为肺循环,二、营养素的运输,(一)氨基酸的运输,氨基酸为水溶性物质，可溶于血浆中，因此以游离状态存在于血液中被运输,(二)脂类的运输,脂类物质难溶于水，将它们分散在水中往往呈乳糜状。然而正常人血浆中脂类物质虽多,却仍清澈透明，这是因为血浆中的脂类都是以各类脂蛋白的形式存在的,脂蛋白由载脂蛋白和脂类物质构成，载脂蛋白是之类的运输工具。载脂蛋白的分子结构中均含有双性-螺旋结构。在双性-螺旋结构中，疏水性氨基酸残基构成-螺旋的一个侧面，位于双螺旋的内侧。而另一侧面由具亲水基团的极性氨基酸残基构成,双性-螺旋结构是载脂蛋白能结合及转运脂质的结构基础。脂类物质与载脂蛋白内侧的疏水端结合，双螺旋结构使得疏水基团完全被包在内侧，暴露在外的为亲水一侧，从而使脂蛋白成为水溶性物质而运输,血浆中的脂蛋白包括乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL) 低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)。它们主要由蛋白质(载脂蛋白)、甘油三脂、胆固醇及胆固醇酯、磷脂等组成，各类血浆脂蛋白都含有这4类成分,但在组成比例上却大不相同,、,(三) 碳水化合物的运输,血液中的碳水化合物绝大多数为葡萄糖，分子量小且为水溶性，可游离存在于血液中运输,(四)矿物质的运输,1.钙的运输 从肠道吸收的钙、骨骼中溶解的钙及肾脏重吸收的钙进入血液后，约47.5%以离子的形式存在于血清中，46%与蛋白质结合，6.5%与有机酸或无机酸复合而被运输,2.铁的运输 从肠道吸收的铁在肠粘膜细胞内与脱铁铁蛋白结合成铁蛋白而储存，当机体需要时，铁与铁蛋白分离，进入血液循环后，Fe2+在酶的催化下转化为Fe3+， Fe3+与血浆中的运铁蛋白结合随血液循环被运送到全身各处,3.其它离子的运输 其它矿物质或游离于血浆中，或与血浆蛋白质结合，或是存在于血细胞内而被运输,第三节 营养素的体内代谢,营养素的代谢主要是蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢，通过在体内的代谢发挥其生理作用,一、蛋白质的代谢,蛋白质经消化后转变成氨基酸，所以蛋白质的代谢也就是氨基酸的代谢，主要是合成机体需要的蛋白质，其次是在分解代谢中可以产生能量,(一) 蛋白质的合成,人体的各种组织细胞均可合成蛋白质，但以肝脏的合成速度最快。蛋白质的合成过程，就是氨基酸按一定顺序以肽键相互结合，形成多肽链的过程,不同的蛋白质氨基酸组成和排列顺序不同。由于人体有精确的蛋白质合成体系，因此机体在大多数情况下，都能准确的合成某种有独特氨基酸构成的蛋白质,(二) 氨基酸的分解代谢,1.脱氨基作用,氨基酸分解代谢最主要的反应是脱氨基作用。氨基酸的脱氨基作用在体内大多数组织中均可进行,氨基酸可以通过多种方式脱去氨基，如氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基及非氧化脱氨基等，以联合脱氨基为最重要,氨基酸脱氨基后生成的-酮酸可以进一步代谢，如通过氨基化合成非必须氨基酸；可以转变为糖和脂类；也可直接氧化供能,氨具有毒性，脑组织尤为敏感，可在肝脏合成尿素而解毒,2.脱羧基作用,在体内，某些氨基酸可以进行脱羧基作用并形成相应的胺类，这些胺类在体内的含量不高，但具有重要的生理作用,(1) -氨基丁酸：由谷氨酸脱羧基产生。-氨基丁酸是抑制性神经递质，对中枢神经系统有抑制作用,(2)牛磺酸：由半胱氨酸氧化再脱羧产生，是结合胆汁酸的组成成分。近年来发现脑组织含有较多的牛磺酸，提示牛磺酸和神经系统的功能有关,(3)组胺：由组氨酸脱羧产生，是一种强烈的血管扩张剂，并能增加毛细血管通透性，参与炎症反应和过敏反应等,(4) 5-羟色胺：由色氨酸先羟化再脱羧所形成，脑内的5-羟色胺可作为神经递质，具有抑制作用；而在外周组织，则有血管收缩的作用,(5)多巴胺：是由酪氨酸脱羧产生，是一种重要的神经递质，可用于亢奋和欢愉信息的传递,二、脂类代谢,(一) 甘油三酯的合成代谢,甘油三酯是机体储存能量的主要形式。机体摄入糖、蛋白等成分均可合成脂肪并在脂肪组织储存,1.合成场所 肝、脂肪组织及小肠是合成甘油三酯的主要场所，以肝的合成能力最强,2.肝脏合成,肝细胞能合成脂肪，但不能储存脂肪。甘油三酯在肝内质网合成后，与载脂蛋白B100、C等以及磷脂、胆固醇结合生成极低密度脂蛋白，由肝细胞分泌入血而运输至肝外组织,如肝细胞合成的甘油三酯因营养不良、中毒、必须脂肪酸缺乏、胆碱缺乏或蛋白质缺乏不能形成VLDL分泌入血时, 则聚集在肝细胞中，形成脂肪肝,3.脂肪组织,脂肪组织是机体合成脂肪的另一重要组织。它可利用从食物脂肪而来的乳糜微粒(CM)或VLDL中的脂肪酸合成脂肪，更主要以葡萄糖为原料合成脂肪,脂肪细胞可以大量储存脂肪，是机体合成和储存脂肪的“仓库“；机体需要能量时,储脂分解释出游离脂肪酸及甘油入血，以满足心、肝、骨骼肌、肾等的需要,4.小肠,小肠粘膜细胞则主要利用脂肪消化产物再合成脂肪，以乳糜微粒形式经淋巴进入血循环,(二) 甘油三酯的分解代谢,1.脂肪动员,储存在脂肪组织中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油，并释放入血液以供其它组织氧化利用的过程，称为脂肪动员,(1)脂肪动员的原因,机体在正常情况下，并不发生脂肪的动员，只有在禁食、饥饿等造成血糖降低或交感神经兴奋时，才发生脂肪的动员,(2)脂肪动员的过程,脂肪组织中的甘油三酯脂肪酶可催化甘油三酯分子中第1或第3位酯键断裂，生成游离脂肪酸和甘油二酯，再经甘油二酯脂肪酶和单酰甘油脂肪酶的作用，最后使三酰甘油完全水解成甘油和脂肪酸而释放入血,(3)脂肪动员的影响因素,甘油三酯脂肪酶催化的反应是甘油三酯水解的限速步骤，故此酶为限速酶，它受多种激素调控，所以又称为激素敏感脂肪酶,肾上腺素，胰高血糖素及促肾上腺皮质激素等可使胞液内的甘油三酯脂肪酶磷酸化而被活化，水解活性增强。因此这些激素称为脂解激素。而胰岛素、前列腺素等能抑制脂肪动员，对抗脂解激素的作用,(4)动员产物的利用,脂解作用使储存在脂肪细胞中的脂肪分解成游离脂肪酸和甘油，然后释放入血。血浆清蛋白具有结合游离脂肪酸的能力，FFA与清蛋白结合后由血液运送至全身各组织，主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用,甘油溶于水，直接由血液运送至肝、肾、肠等组织，主要是在肝甘油激酶作用下，转变为3-磷酸甘油，然后脱氢生成磷酸二羟丙酮，循糖代谢途径进行分解或转变为糖,2.脂肪的-氧化,脂肪酸在供氧充足的条件下，可氧化分解生成CO2和水，并释放出大量能量供机体利用脂肪酸在体内的氧化分解是从羧基端的碳原子开始，每氧化一次断裂脱去两个碳原子，烃链的碳原子被氧化成为羧基，即“氧化学说“,脂肪酸氧化过程可概括为活化、转移、氧化及最后经三羧酸循环被彻底氧化生成CO2和H2O并释放出能量等4个阶段,(1)脂肪酸的活化 脂肪酸的氧化首先须被活化,在ATP、Co-SH、Mg2+存在下,由位于内质网及线粒体外膜的脂酰CoA合成酶,催化生成脂酰CoA。活化的脂肪酸不仅为一高能化合物，而且水溶性增强,因此提高了代谢活性,(2)脂酰CoA的转移 脂肪酸活化是在胞液中进行的，而催化脂肪酸氧化的酶系又存在于线粒体基质内，故活化的脂酰CoA 必须先进入线粒体才能氧化,长链脂酰辅酶A是不能直接透过线粒体内膜的，因此活化的脂酰CoA要借助肉碱(canitine)，而被转运入线粒体内,在线粒体内膜的外侧及内侧分别有肉碱脂酰转移酶和酶，两者为同工酶。位于内膜外侧的酶，促进脂酰CoA转化为脂酰肉碱，后者可借助线粒体内膜上的转位酶(或载体),转运到内膜内侧，然后，在酶催化下脂酰肉碱释放肉碱，后又转变为脂酰CoA,这样原本位于胞液的脂酰CoA穿过线粒体内膜进入基质而被氧化分解。一般10个碳原子以下的活化脂肪酸不需经此途径转运，而直接通过线粒体内膜进行氧化,(3)脂酰CoA的氧化,脂酰CoA进入线粒体基质后,在脂肪酸氧化酶系催化下，进行脱氢、加水，再脱氢及硫解4步连续反应，最后使脂酰基断裂生成一分子乙酰CoA和一分子比原来少了两个碳原子的脂酰CoA,三、碳水化合物的代谢,体内的碳水化合物或转变成脂肪后储存于脂肪组织中；或合成糖原；或分解产生能量；还可以构成体组织或是合成体内的活性物质,(一) 糖原的合成代谢,糖原合成代谢主要指葡萄糖聚合为糖原的过程。糖原是体内的储能物质之一，当机体需要葡萄糖时可以迅速被动用以供急需,(二) 糖的分解代谢,在供氧充足时，葡萄糖进行有氧氧化彻底氧化成CO2和H2O；在缺氧条件下葡萄糖则进行糖酵解生成乳酸,四、其它成分的代谢,某些维生素并不是其活性形式，须经代谢后才具有生理活性。主要有维生素D、维生素B1、叶酸等,第四节 营养代谢物质的排泄,所谓排泄是指机体在新陈代谢过程中所产生的代谢终产物以及多余的水分和进入体内的各种异物(包括药物)，由排泄器官向体外输送的生理过程 机体的排泄器官主要是肾,其次是肺、皮肤、肝和肠,一、 肾的结构特点,肾脏的基本功能单位称肾单位，它与集合管共同完成泌尿功能,1. 肾单位 每个肾单位包括肾小体和肾小管2部分 肾小体又包括肾小球和肾小囊，肾小管由近球小管、髓袢和远球小管3部分组成,2.集合管 集合管不包括在肾单位内，但在功能上和远球小管密切相关，在尿生成过程中，特别是在尿液浓缩过程中起着重要作用,二、尿液的生成,肾脏生成尿包括相互联系的两个过程，即肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收、分泌、排泄作用,1.肾小球的滤过作用 肾小球的滤过液为原尿，原尿中含有血浆中各种小分子物质如葡萄糖、钙、磷、钾、氯、尿素、尿酸等，且含量与血浆中的含量相近,原尿生成后沿肾小管流入集合管，然后再汇入肾盂。在此过程中，原尿中的绝大部分水和有用物质，将全部或部分地被管壁上皮细胞重新吸收进入组织间液，然后重返血液,2.肾小管和集合管的重吸收、分泌、排泄作用,在重吸收的同时，管壁上皮细胞也向管腔分泌和排泄某些物质 经上述2个环节后，原尿成分发生改变而成为终尿,3.尿液的排放,