第三講 高等動物的新陳代謝及新陳代謝的基本類型

第三講高等動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.人體內血糖的主要來源是

。劇烈運動后，人體內血糖含量基本穩(wěn)定，血糖的來源是

和

。2.人體內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胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸，絕大部分隨血液進入肝臟內轉變成

，進而可以形成新的

。還有極少量的乳酸可通過血液循環(huán)到達

，隨尿液排出體外。從消化道中吸收肝糖元分解非糖物質轉化氧化分解釋放能量合成糖元轉變成脂肪、某些氨基丙酮酸糖類物質腎臟酸等三、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變?yōu)?/p>

等。四、氨基酸的來源和代謝去路1.人體內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換作用自身蛋白質的分解2.人體內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；當糖類供能不足時，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

內轉變成尿素，不含氮部分可轉變成

，也可轉變成

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

相對應的中間產(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化為脂肪，而脂肪并不能大量轉化為糖類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。脂肪或蛋白質六、物質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.脂質代謝與疾病3.蛋白質代謝與人體健康（1）蛋白質攝入不足，會引起人體

和免疫力下降，因此人體每天必需攝入足夠的蛋白質，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的原因①蛋白質在人體內

。②構成蛋白質的8種

氨基酸不能在體內由其他物質轉化而來。③人體內每天都要分解并

部分蛋白質。（3）均衡飲食，動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一人和高等動物體內三大營養(yǎng)物質代謝知識整合1.高等動物體內三大營養(yǎng)物質代謝的相互轉化 糖類、脂質和蛋白質三大營養(yǎng)物質轉化關系如下：（1）圖示中實線箭頭表示可以直接轉化，虛線箭頭表示轉化是有限度的。（2）糖類可以大量轉化為脂肪，而脂肪只能少量轉化為糖類；蛋白質可以轉化為糖類；糖代謝的中間產(chǎn)物可轉化為非必需氨基酸。（3）三大物質代謝過程中相互轉化的樞紐物質是丙酮酸，轉化的主要生理過程有轉氨基作用和脫氨基作用。特別提醒三大營養(yǎng)物質間相互轉化是有條件的，具體表現(xiàn)為：（1）糖類可以大量轉變成脂肪（前提是糖類供應充足），但脂肪不能大量轉化成糖類。（2）所有氨基酸均可通過脫氨基產(chǎn)生不含氮部分進而轉化為糖類，但糖類的代謝中間產(chǎn)物只能轉化為“非必需氨基酸（12種）”，不能轉化為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化為脂肪，但脂肪在動物體內不轉化為氨基酸（原因：在人和動物體內，脂肪不能為轉化成氨基酸提供中間產(chǎn)物）。2.三大營養(yǎng)物質的相互制約關系 在正常情況下，人和動物體所需要的能量主要是由糖類氧化分解供給的，只有當糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時，才由脂肪和蛋白質氧化分解供給能量，保證機體的能量需要。當糖類和脂肪的攝入量都不足時，體內蛋白質的分解就會增加。而當大量攝入糖類和脂肪時，體內蛋白質的分解就會減少。 （09·四川理綜）下列關于哺乳動物體內三大營養(yǎng)物質代謝的敘述，不正確的是 （ ）A.用15N標記的苯丙氨酸飼喂小鼠后，在其體內檢測不到15N標記的酪氨酸B.當體內脂肪的分解速度加快時，意味著糖類的供應不足C.肝細胞中內質網(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，與所在細胞功能密切相關解析由于生物體內的酪氨酸是非必需氨基酸，可通過氨基轉換作用生成，所以用含15N標記的苯丙氨酸飼喂小鼠，能在其體內檢測到含15N標記的酪氨酸；糖類是生物體主要的能源物質，脂肪是主要的儲能物質，只有當糖類供能不足時，才能由脂肪氧化分解供能；內質網(wǎng)不僅是脂質物質合成的車間，也是細胞內蛋白質加工的場所，其功能出現(xiàn)障礙時脂蛋白合成受阻；肝細胞中的肝糖元作為能量暫時儲存，在血糖濃度降低時，可以分解為葡萄糖進入血液，而肌細胞中的肌糖元則是在骨骼肌劇烈運動時，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，在人體內可轉化為蛋白質和脂肪。下列有關人和動物體內物質轉化的表述，不正確的是（）A.細胞呼吸是人和動物體內三大類營養(yǎng)物質轉化的樞紐B.蛋白質、脂肪和糖類都能通過呼吸作用為生命活動提供能量C.在細胞的物質轉化中，需要呼吸作用提供中間產(chǎn)物D.因為糖可以轉化為氨基酸，所以素食者不需要攝入含蛋白質的食物解析糖類通過轉氨基作用，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。答案D考點二肝臟的功能以及與三大物質代謝的關系1.肝臟的功能 基本功能是分泌膽汁、儲存養(yǎng)分和解毒。此外還是實現(xiàn)體內三大營養(yǎng)物質相互轉化的重要場所。尿液中的尿素主要是在肝臟中合成的。2.肝臟在三大物質代謝中的作用肝臟是人體內三大有機物相互轉化的場所，也是人體內最大的腺體。 如圖所示為肝細胞中所進行的主要化學變化。請據(jù)圖回答：（1）肝細胞所處的內環(huán)境是

。（2）在肝細胞A中，引起①過程的激素是

。（3）在肝細胞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）人的肝細胞中可以由其DNA控制合成的物質是 （ ）A.mRNA B.胰島素 C.蛋白酶 D.賴氨酸解析肝細胞所處的直接內環(huán)境應為組織液，圖示中肝細胞A發(fā)生的①過程為肝糖元分解為葡萄糖，故促進該過程的激素有胰高血糖素和腎上腺素。肝細胞B中過程③為轉氨基作用，C細胞中過程⑦為脂肪合成脂蛋白，該過程需磷脂作原料，且該過程受阻會導致脂肪肝。胰島素分泌不足時可減少血糖去路，增加血糖來源。mRNA、胰島素、蛋白質均可由DNA控制合成，但在肝細胞中卻只能合成mRNA，胰島素產(chǎn)于胰島細胞，蛋白酶則由胰腺細胞（胃腺細胞）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）谷丙轉氨酶（GPT）（4）細胞質基質線粒體（5）脂肪肝磷脂（6）④⑤⑨⑩（或④⑤⑥⑨⑩）（7）A考點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)實踐中應用十分廣泛，除了熟知的釀酒、發(fā)面外，還能應用于生產(chǎn)有機酸，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)生在細胞質基質和線粒體中；在無氧的條件下，將糖類分解成CO2和酒精，此過程發(fā)生在細胞質基質中，與線粒體無關。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能（體外環(huán)境無機物氧化釋放的能量）把CO2和H2O合成儲存能量的有機物的過程。從同化作用的角度考慮，能進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。這類生物多為細菌，如硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等，它們分別能使還原態(tài)的氨、硫、鐵氧化，并利用氧化反應中釋放的化學能合成有機物，儲存能量。 硝化細菌主要有兩類：一類是亞硝化細菌，可將氨氧化成亞硝酸；另一類是硝化細菌，可以把亞硝酸 氧化成硝酸。兩者釋放的能量都能把無機物合成有機物，具體反應式如下： 下圖表示幾種相關物質之間的部分轉化關系，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可以使細胞內氨基酸的種類和數(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

可作為其能源物質解析圖中的①為固氮作用，物質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，氨基轉變?yōu)槟蛩嘏懦鲶w外。⑥為硝化作用，由硝化細菌完成，在該過程中CO2可以作為其碳源，NH3可作為其能源物質。⑦為轉氨基作用，經(jīng)過⑦過程使細胞內氨基酸的種類增加，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，關于①、②、③、④四類生物的新陳代謝類型的敘述，錯誤的是 （ ）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）下圖表示人體內的部分物質代謝（其中物質E代表一種或兩種物質）。下列有關敘述，正確的是 （ ） A.調節(jié)①②③④⑤等過程的相關激素協(xié)同作用，使血糖含量維持在相對穩(wěn)定的水平 B.⑥過程是氨基轉換作用，可以增加體內某些非必 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，無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸，不會生成二氧化碳。

答案B C.⑧過程還需要一種固醇類物質做原料，如果此物 質缺乏，將導致脂肪肝

解題總結三大營養(yǎng)物質代謝過程復雜，同時進 行。物質間轉化頻繁同時三大物質間相互制約， 復習時要分清主次關系，盡量使問題簡單化、系 統(tǒng)化，并多聯(lián)系人體生理狀況，以達事半功倍的 效果。例2下圖為高等綠色植物和高等動物（如人體）新陳代謝的部分過程示意圖，請分析回答：（1）在植物的葉肉細胞中，甲、乙兩種細胞器都是主要的能量轉換器，寫出甲中進行的總反應式

，寫出三種參與該反應的礦質元素中的大量元素

。（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)生在高等動物細胞結構乙中的生理過程是

（填序號），在缺氧情況下，物質A可通過⑤過程形成物質C

（填名稱）。（3）物質A在肝臟內可以在谷丙轉氨酶的作用下和谷氨酸進行

作用，形成物質B

（填名稱）和另一種酮酸。肝炎患者血液中谷丙轉氨酶含量升高的原因是

。答案（1）CO2+H2O （CH2O）+O2N、P、Mg（2）①③⑦乳酸（3）氨基轉換丙氨酸光能葉綠體肝臟細胞中谷丙轉氨酶含量高，肝臟病變時，這種酶就大量釋放到血液中解題總結過程圖解題的方法過程圖解是運用文字、箭頭等形式表示某些生理過程中的物質轉化關系。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，仔細分析圖解中物質轉化場所、轉化關系、轉化的生理過程，初步判斷圖解中涉及的生理過程和物質種類等。（2）聯(lián)系相關生理過程的知識，找出解決問題的切入點。（3）結合具體設問進行解答。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增加，若在飼料中添加卵磷脂，會減少脂肪在肝中