第三講 高等動(dòng)物的新陳代謝及新陳代謝的基本類型

第三講高等動(dòng)物的新陳代謝及新陳代謝的基本類型一、糖類的來源和代謝去路1.人體內(nèi)血糖的主要來源是

。劇烈運(yùn)動(dòng)后，人體內(nèi)血糖含量基本穩(wěn)定，血糖的來源是

和

。2.人體內(nèi)血糖代謝的主要去路是

等，多余葡萄糖的代謝去路是

和

。二、乳酸的代謝去路肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸，絕大部分隨血液進(jìn)入肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變成

，進(jìn)而可以形成新的

。還有極少量的乳酸可通過血液循環(huán)到達(dá)

，隨尿液排出體外。從消化道中吸收肝糖元分解非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化氧化分解釋放能量合成糖元轉(zhuǎn)變成脂肪、某些氨基丙酮酸糖類物質(zhì)腎臟酸等三、脂肪代謝食物中的脂肪經(jīng)過消化，以

的形式被吸收后，大部分再度合成脂肪，隨血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺砀鹘M織器官后，可發(fā)生兩種變化：1.在

、腹腔大網(wǎng)膜和

等處以脂肪組織形式儲存。2.在

等處再度分解為甘油和脂肪酸等，然后再直接氧化分解或轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

等。四、氨基酸的來源和代謝去路1.人體內(nèi)氨基酸的主要來源是從

，除此之外，還可來源于

和

。甘油和脂肪酸皮下腸系膜肝臟肝糖元消化道吸收氨基轉(zhuǎn)換作用自身蛋白質(zhì)的分解2.人體內(nèi)氨基酸的主要代謝去路是合成各種組織蛋白以及

等；其次還可以通過

生成新的氨基酸；當(dāng)糖類供能不足時(shí)，氨基酸可通過

生成含氮部分和不含氮部分，其中含氮部分在

內(nèi)轉(zhuǎn)變成尿素，不含氮部分可轉(zhuǎn)變成

，也可轉(zhuǎn)變成

。五、三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系1.糖類不能轉(zhuǎn)化為必需氨基酸的原因是糖類分解時(shí)不能產(chǎn)生與

相對應(yīng)的中間產(chǎn)物。2.肥胖容易減肥難的原因是

。酶、部分激素氨基轉(zhuǎn)換作用脫氨基作用肝臟糖元脂肪必需氨基酸糖類可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪，而脂肪并不能大量轉(zhuǎn)化為糖類3.糖尿病病人日漸消瘦的原因是糖類氧化供能發(fā)生障礙，

氧化分解供能。脂肪或蛋白質(zhì)六、物質(zhì)代謝與人體健康的分析1.血糖含量與疾病正常情況下，糖的來源和去路相對平衡，保持血糖相對穩(wěn)定，含量為80~120mg/dL。2.脂質(zhì)代謝與疾病3.蛋白質(zhì)代謝與人體健康（1）蛋白質(zhì)攝入不足，會(huì)引起人體

和免疫力下降，因此人體每天必需攝入足夠的蛋白質(zhì)，尤其是兒童、孕婦和大病初愈的患者。（2）人體每天必須攝取一定量蛋白質(zhì)的原因①蛋白質(zhì)在人體內(nèi)

。②構(gòu)成蛋白質(zhì)的8種

氨基酸不能在體內(nèi)由其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來。③人體內(nèi)每天都要分解并

部分蛋白質(zhì)。（3）均衡飲食，動(dòng)物蛋白中氨基酸種類較植物性食物中氨基酸種類多。新陳代謝不能貯存必需利用七、新陳代謝的基本類型考點(diǎn)一人和高等動(dòng)物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝知識整合1.高等動(dòng)物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的相互轉(zhuǎn)化 糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：（1）圖示中實(shí)線箭頭表示可以直接轉(zhuǎn)化，虛線箭頭表示轉(zhuǎn)化是有限度的。（2）糖類可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪，而脂肪只能少量轉(zhuǎn)化為糖類；蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為糖類；糖代謝的中間產(chǎn)物可轉(zhuǎn)化為非必需氨基酸。（3）三大物質(zhì)代謝過程中相互轉(zhuǎn)化的樞紐物質(zhì)是丙酮酸，轉(zhuǎn)化的主要生理過程有轉(zhuǎn)氨基作用和脫氨基作用。特別提醒三大營養(yǎng)物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化是有條件的，具體表現(xiàn)為：（1）糖類可以大量轉(zhuǎn)變成脂肪（前提是糖類供應(yīng)充足），但脂肪不能大量轉(zhuǎn)化成糖類。（2）所有氨基酸均可通過脫氨基產(chǎn)生不含氮部分進(jìn)而轉(zhuǎn)化為糖類，但糖類的代謝中間產(chǎn)物只能轉(zhuǎn)化為“非必需氨基酸（12種）”，不能轉(zhuǎn)化為8種“必需氨基酸”。（3）所有氨基酸可通過脫氨基產(chǎn)生非含氮部分并由其轉(zhuǎn)化為脂肪，但脂肪在動(dòng)物體內(nèi)不轉(zhuǎn)化為氨基酸（原因：在人和動(dòng)物體內(nèi)，脂肪不能為轉(zhuǎn)化成氨基酸提供中間產(chǎn)物）。2.三大營養(yǎng)物質(zhì)的相互制約關(guān)系 在正常情況下，人和動(dòng)物體所需要的能量主要是由糖類氧化分解供給的，只有當(dāng)糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時(shí)，才由脂肪和蛋白質(zhì)氧化分解供給能量，保證機(jī)體的能量需要。當(dāng)糖類和脂肪的攝入量都不足時(shí)，體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解就會(huì)增加。而當(dāng)大量攝入糖類和脂肪時(shí)，體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解就會(huì)減少。 （09·四川理綜）下列關(guān)于哺乳動(dòng)物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的敘述，不正確的是 （ ）A.用15N標(biāo)記的苯丙氨酸飼喂小鼠后，在其體內(nèi)檢測不到15N標(biāo)記的酪氨酸B.當(dāng)體內(nèi)脂肪的分解速度加快時(shí)，意味著糖類的供應(yīng)不足C.肝細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能出現(xiàn)障礙，脂蛋白的合成受阻D.肝糖元和肌糖元去路的差異，與所在細(xì)胞功能密切相關(guān)解析由于生物體內(nèi)的酪氨酸是非必需氨基酸，可通過氨基轉(zhuǎn)換作用生成，所以用含15N標(biāo)記的苯丙氨酸飼喂小鼠，能在其體內(nèi)檢測到含15N標(biāo)記的酪氨酸；糖類是生物體主要的能源物質(zhì)，脂肪是主要的儲能物質(zhì)，只有當(dāng)糖類供能不足時(shí)，才能由脂肪氧化分解供能；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不僅是脂質(zhì)物質(zhì)合成的車間，也是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)加工的場所，其功能出現(xiàn)障礙時(shí)脂蛋白合成受阻；肝細(xì)胞中的肝糖元作為能量暫時(shí)儲存，在血糖濃度降低時(shí)，可以分解為葡萄糖進(jìn)入血液，而肌細(xì)胞中的肌糖元?jiǎng)t是在骨骼肌劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，參與無氧呼吸分解為乳酸供能。答案A （09·北京西城抽樣）用含糖類的飼料喂養(yǎng)北京鴨，使北京鴨變肥；富含淀粉的谷物是人類的主要食物，在人體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)和脂肪。下列有關(guān)人和動(dòng)物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的表述，不正確的是（）A.細(xì)胞呼吸是人和動(dòng)物體內(nèi)三大類營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐B.蛋白質(zhì)、脂肪和糖類都能通過呼吸作用為生命活動(dòng)提供能量C.在細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，需要呼吸作用提供中間產(chǎn)物D.因?yàn)樘强梢赞D(zhuǎn)化為氨基酸，所以素食者不需要攝入含蛋白質(zhì)的食物解析糖類通過轉(zhuǎn)氨基作用，只能生成非必需氨基酸，不能生成必需氨基酸，因此人體必需每天攝入足夠的蛋白質(zhì)。答案D考點(diǎn)二肝臟的功能以及與三大物質(zhì)代謝的關(guān)系1.肝臟的功能 基本功能是分泌膽汁、儲存養(yǎng)分和解毒。此外還是實(shí)現(xiàn)體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的重要場所。尿液中的尿素主要是在肝臟中合成的。2.肝臟在三大物質(zhì)代謝中的作用肝臟是人體內(nèi)三大有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的場所，也是人體內(nèi)最大的腺體。 如圖所示為肝細(xì)胞中所進(jìn)行的主要化學(xué)變化。請據(jù)圖回答：（1）肝細(xì)胞所處的內(nèi)環(huán)境是

。（2）在肝細(xì)胞A中，引起①過程的激素是

。（3）在肝細(xì)胞B中完成③過程的酶是

。（4）⑤和⑥的場所分別是

和

。（5）⑦過程受阻，人體可能患

，進(jìn)行⑦過程的一種必需原料為

。（6）在缺乏胰島素的情況下，圖中可能被抑制的過程有（填序號）

。（7）人的肝細(xì)胞中可以由其DNA控制合成的物質(zhì)是 （ ）A.mRNA B.胰島素 C.蛋白酶 D.賴氨酸解析肝細(xì)胞所處的直接內(nèi)環(huán)境應(yīng)為組織液，圖示中肝細(xì)胞A發(fā)生的①過程為肝糖元分解為葡萄糖，故促進(jìn)該過程的激素有胰高血糖素和腎上腺素。肝細(xì)胞B中過程③為轉(zhuǎn)氨基作用，C細(xì)胞中過程⑦為脂肪合成脂蛋白，該過程需磷脂作原料，且該過程受阻會(huì)導(dǎo)致脂肪肝。胰島素分泌不足時(shí)可減少血糖去路，增加血糖來源。mRNA、胰島素、蛋白質(zhì)均可由DNA控制合成，但在肝細(xì)胞中卻只能合成mRNA，胰島素產(chǎn)于胰島細(xì)胞，蛋白酶則由胰腺細(xì)胞（胃腺細(xì)胞）產(chǎn)生，此外賴氨酸為必需氨基酸，不需DNA控制合成，它直接來自食物的消化吸收。答案（1）組織液（2）胰高血糖素、腎上腺素（3）谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）（4）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體（5）脂肪肝磷脂（6）④⑤⑨⑩（或④⑤⑥⑨⑩）（7）A考點(diǎn)三兩種典型的生物代謝類型1.兼性厭氧型生物——酵母菌 酵母菌是單細(xì)胞真菌，通常分布在含糖量較高和偏酸性的環(huán)境中。它在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛，除了熟知的釀酒、發(fā)面外，還能應(yīng)用于生產(chǎn)有機(jī)酸，提取多種酶等。 酵母菌是兼性厭氧型生物，在有氧的條件下，將糖類分解成二氧化碳和水，此過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中；在無氧的條件下，將糖類分解成CO2和酒精，此過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，與線粒體無關(guān)。其呼吸過程可表示如下：2.化能合成作用與化能自養(yǎng)型生物 化能合成作用是一些生物利用化學(xué)能（體外環(huán)境無機(jī)物氧化釋放的能量）把CO2和H2O合成儲存能量的有機(jī)物的過程。從同化作用的角度考慮，能進(jìn)行化能合成作用的生物是自養(yǎng)型生物，簡稱化能自養(yǎng)生物。這類生物多為細(xì)菌，如硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等，它們分別能使還原態(tài)的氨、硫、鐵氧化，并利用氧化反應(yīng)中釋放的化學(xué)能合成有機(jī)物，儲存能量。 硝化細(xì)菌主要有兩類：一類是亞硝化細(xì)菌，可將氨氧化成亞硝酸；另一類是硝化細(xì)菌，可以把亞硝酸 氧化成硝酸。兩者釋放的能量都能把無機(jī)物合成有機(jī)物，具體反應(yīng)式如下： 下圖表示幾種相關(guān)物質(zhì)之間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列敘述正確的是 （ ）A.完成過程①生物的代謝類型是自養(yǎng)需氧型B.經(jīng)途徑⑦可以使細(xì)胞內(nèi)氨基酸的種類和數(shù)量增多C.圖中⑤過程的完成需經(jīng)過脫氨基作用或轉(zhuǎn)氨基作用D.能完成⑥過程的生物，CO2可以作為其碳源，NH3

可作為其能源物質(zhì)解析圖中的①為固氮作用，物質(zhì)X為NH3，由固氮菌完成，其代謝類型為異養(yǎng)需氧型。⑤為脫氨基作用，氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩嘏懦鲶w外。⑥為硝化作用，由硝化細(xì)菌完成，在該過程中CO2可以作為其碳源，NH3可作為其能源物質(zhì)。⑦為轉(zhuǎn)氨基作用，經(jīng)過⑦過程使細(xì)胞內(nèi)氨基酸的種類增加，但數(shù)量不變。答案D （09·泰安模擬）在右圖所示的氮循環(huán)途徑中，關(guān)于①、②、③、④四類生物的新陳代謝類型的敘述，錯(cuò)誤的是 （ ）A.①為異養(yǎng)需氧型 B.②為自養(yǎng)厭氧型C.③為自養(yǎng)需氧型 D.④為自養(yǎng)需氧型解析把尿素分解為氨的微生物是異養(yǎng)需氧型。B例1（09·湖南十二校聯(lián)考）下圖表示人體內(nèi)的部分物質(zhì)代謝（其中物質(zhì)E代表一種或兩種物質(zhì)）。下列有關(guān)敘述，正確的是 （ ） A.調(diào)節(jié)①②③④⑤等過程的相關(guān)激素協(xié)同作用，使血糖含量維持在相對穩(wěn)定的水平 B.⑥過程是氨基轉(zhuǎn)換作用，可以增加體內(nèi)某些非必 需氨基酸的數(shù)量D.在缺氧條件下，經(jīng)過⑨過程產(chǎn)生的物質(zhì)E是乳酸 和CO2，釋放的能量較少

解析圖中的①③為血糖的來源，②④⑤為血糖的去路，調(diào)節(jié)血糖來源和去路的胰島素和胰高血糖素為拮抗作用，從而使血糖含量維持在相對穩(wěn)定的水平；脂蛋白的合成需要磷脂做原料；在人體內(nèi)，無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸，不會(huì)生成二氧化碳。

答案B C.⑧過程還需要一種固醇類物質(zhì)做原料，如果此物 質(zhì)缺乏，將導(dǎo)致脂肪肝

解題總結(jié)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝過程復(fù)雜，同時(shí)進(jìn) 行。物質(zhì)間轉(zhuǎn)化頻繁同時(shí)三大物質(zhì)間相互制約， 復(fù)習(xí)時(shí)要分清主次關(guān)系，盡量使問題簡單化、系 統(tǒng)化，并多聯(lián)系人體生理狀況，以達(dá)事半功倍的 效果。例2下圖為高等綠色植物和高等動(dòng)物（如人體）新陳代謝的部分過程示意圖，請分析回答：（1）在植物的葉肉細(xì)胞中，甲、乙兩種細(xì)胞器都是主要的能量轉(zhuǎn)換器，寫出甲中進(jìn)行的總反應(yīng)式

，寫出三種參與該反應(yīng)的礦質(zhì)元素中的大量元素

。（2）人如果一次攝入大量糖類，血糖先通過

（填序號）合成糖元。發(fā)生在高等動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)乙中的生理過程是

（填序號），在缺氧情況下，物質(zhì)A可通過⑤過程形成物質(zhì)C

（填名稱）。（3）物質(zhì)A在肝臟內(nèi)可以在谷丙轉(zhuǎn)氨酶的作用下和谷氨酸進(jìn)行

作用，形成物質(zhì)B

（填名稱）和另一種酮酸。肝炎患者血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量升高的原因是

。答案（1）CO2+H2O （CH2O）+O2N、P、Mg（2）①③⑦乳酸（3）氨基轉(zhuǎn)換丙氨酸光能葉綠體肝臟細(xì)胞中谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量高，肝臟病變時(shí)，這種酶就大量釋放到血液中解題總結(jié)過程圖解題的方法過程圖解是運(yùn)用文字、箭頭等形式表示某些生理過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系。解決此類題目的一般方法步驟是：（1）閱讀題干，明確圖解所適用的范圍，仔細(xì)分析圖解中物質(zhì)轉(zhuǎn)化場所、轉(zhuǎn)化關(guān)系、轉(zhuǎn)化的生理過程，初步判斷圖解中涉及的生理過程和物質(zhì)種類等。（2）聯(lián)系相關(guān)生理過程的知識，找出解決問題的切入點(diǎn)。（3）結(jié)合具體設(shè)問進(jìn)行解答。1.（09·黃岡月考）如果測得尿中含糖，以下判斷正確的是 （ ） A.血糖肯定是高的 B.腎小管肯定不能將糖全部重吸收 C.肯定存在著糖代謝紊亂 D.肯定是由于胰島素分泌不足造成的

解析一次性食糖過多也會(huì)出現(xiàn)尿糖現(xiàn)象，因此不一定是高血糖，不一定存在著糖代謝紊亂，也不一定是由于胰島素分泌不足造成的。在正常糖代謝過程中，由于腎小管的重吸收作用，尿液中不含糖，如果血糖含量超過了腎糖閾，糖不能全部重吸收，就會(huì)出現(xiàn)尿糖。B2.（09·海淀期末）長期喂養(yǎng)脂肪的大鼠其肝臟中脂肪會(huì)增加，若在飼料中添加卵磷脂，會(huì)減少脂肪在肝中