人體的物質代謝和能量代謝課件2華師大八上REPORTING目錄物質代謝概述能量代謝基本概念碳水化合物代謝過程詳解脂肪代謝過程詳解蛋白質代謝過程詳解維生素及礦物質在物質和能量代謝中作用PART01物質代謝概述REPORTINGWENKUDESIGN物質代謝定義物質代謝是指生物體內各種化學物質的合成和分解過程，包括碳水化合物、脂肪、蛋白質等營養物質的代謝以及水、電解質等物質的平衡調節。物質代謝分類物質代謝可分為合成代謝和分解代謝兩個方向。合成代謝是指利用能量將簡單物質合成復雜物質的過程，如蛋白質合成、糖原合成等；分解代謝則是指將復雜物質分解為簡單物質并釋放能量的過程，如糖酵解、脂肪分解等。物質代謝定義與分類物質代謝途徑包括消化吸收、中間代謝、排泄等過程。消化吸收是指食物在消化道內被分解為小分子物質并被吸收進入血液的過程；中間代謝是指在細胞內進行的各種生物化學反應，包括物質合成和分解、能量轉化等；排泄是指代謝產物和多余物質通過尿液、汗液等途徑排出體外的過程。物質代謝途徑物質代謝具有復雜性、動態性和可調節性等特點。復雜性表現在物質代謝涉及多種化學物質和反應，形成一個龐大的網絡；動態性體現在物質代謝是一個不斷進行的過程，隨著生理狀態和環境的變化而調整；可調節性則是指物質代謝受到多種因素的調節，如激素、神經遞質等，以保持內環境的穩定。物質代謝特點物質代謝途徑及特點物質代謝與營養合理的物質代謝是維持人體健康的基礎，營養物質的攝入和利用直接影響身體的生長發育和免疫功能。例如，蛋白質是構成細胞和組織的基本物質，其代謝異常可能導致生長遲緩、免疫力下降等問題。物質代謝與疾病物質代謝異常與多種疾病的發生和發展密切相關。如糖尿病患者的糖代謝異常，導致血糖升高并引發一系列并發癥；肥胖癥患者的脂肪代謝失調，造成體內脂肪堆積和代謝紊亂。物質代謝的調節與保健通過合理的飲食和運動調節，可以改善物質代謝狀況，預防和治療相關疾病。例如，控制飲食中糖分和脂肪的攝入量，增加膳食纖維的攝入，有助于改善糖脂代謝；適當進行有氧運動，可以提高身體的代謝水平，促進脂肪消耗和糖分利用。物質代謝與人體健康關系PART02能量代謝基本概念REPORTINGWENKUDESIGN能量來源食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質是人體能量的主要來源。其中，碳水化合物是主要的供能物質，脂肪是次要供能物質，蛋白質在特殊情況下也可提供能量。消耗途徑人體消耗能量的途徑主要包括基礎代謝、身體活動、食物特殊動力效應和生長發育四個方面。其中，基礎代謝是指維持生命活動最基本的能量消耗，身體活動是指各種運動所消耗的能量，食物特殊動力效應是指消化和吸收食物所需的額外能量，生長發育則是指兒童和青少年在成長過程中所需的能量。能量來源與消耗途徑能量平衡及其調節機制能量平衡是指人體攝入的能量與消耗的能量之間的平衡狀態。當攝入的能量等于消耗的能量時，人體處于能量平衡狀態；當攝入的能量大于消耗的能量時，多余的能量將以脂肪的形式儲存起來，導致體重增加；反之，當攝入的能量小于消耗的能量時，人體將動用儲存的脂肪以提供能量，導致體重減輕。能量平衡人體通過一系列復雜的生理機制來調節能量平衡。這些機制包括食欲和飽腹感的調節、脂肪組織和肝臟對脂肪儲存和分解的調節、以及中樞神經系統對整體能量代謝的調節等。調節機制肥胖當人體長期處于能量正平衡狀態時，多余的能量將以脂肪的形式儲存起來，導致肥胖。肥胖不僅影響美觀，還與多種疾病如心血管疾病、糖尿病等密切相關。糖尿病糖尿病是一種與能量代謝密切相關的疾病。糖尿病患者由于胰島素分泌不足或作用障礙，導致血糖升高。長期高血糖狀態將損害多個器官和組織，并引發一系列并發癥。心血管疾病心血管疾病如高血壓、冠心病等也與能量代謝異常密切相關。不合理的飲食習慣、缺乏運動等導致肥胖和高血脂等危險因素增加，進而引發心血管疾病。消瘦當人體長期處于能量負平衡狀態時，將動用儲存的脂肪以提供能量，導致消瘦。消瘦可能與營養不良、慢性疾病等有關。能量代謝異常與疾病關系PART03碳水化合物代謝過程詳解REPORTINGWENKUDESIGN碳水化合物的消化碳水化合物在口腔開始被唾液淀粉酶分解為麥芽糖，進入胃后基本無變化，在小腸中被胰液和腸液中的酶分解為葡萄糖，被小腸吸收進入血液。碳水化合物的吸收葡萄糖在小腸黏膜上皮細胞的刷狀緣被吸收，通過門靜脈進入肝臟，一部分在肝內轉化為糖原儲存起來，另一部分通過血液循環運往全身各組織器官，被組織細胞攝取利用。碳水化合物消化吸收過程血糖的來源和去路血糖主要來源于食物中的碳水化合物和肝糖原的分解，去路則包括氧化供能、合成糖原、轉化為非糖物質等。血糖水平的調節血糖水平受到神經和激素的調節，其中胰島素和胰高血糖素是主要的調節激素。當血糖升高時，胰島素分泌增加，促進血糖的利用和儲存；當血糖降低時，胰高血糖素分泌增加，促進肝糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖，以維持血糖的穩定。血糖水平調節機制剖析糖尿病是一種以高血糖為特征的代謝性疾病，由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有引起。長期存在的高血糖會導致各種組織，特別是眼、腎、心臟、血管、神經的慢性損害、功能障礙。糖尿病低血糖癥是一組由多種病因引起的血漿（或血清）葡萄糖水平降低，并足以引起相應癥狀和體征的臨床綜合征。當血漿葡萄糖濃度升高后，癥狀和體征也隨之消退。低血糖癥碳水化合物代謝紊亂疾病舉例PART04脂肪代謝過程詳解REPORTINGWENKUDESIGN脂肪在口腔中經舌攪拌和唾液的作用形成乳糜微粒，進入胃后受到胃酸和胃蛋白酶的作用，開始分解為甘油和脂肪酸。脂肪在口腔和胃中的初步消化在小腸中，胰液和腸液中的脂肪酶將脂肪分解為甘油和脂肪酸。這些分解產物被小腸黏膜細胞吸收，并通過淋巴系統和血液循環運輸到全身各組織。脂肪在小腸中的消化和吸收脂肪消化吸收過程脂肪酸在線粒體中的β-氧化脂肪酸在線粒體中被活化為脂酰CoA，然后進入β-氧化循環。每經過一次β-氧化循環，脂肪酸鏈縮短兩個碳原子，并生成一分子乙酰CoA和一分子較原來少兩個碳原子的脂酰CoA。乙酰CoA可以進入三羧酸循環徹底氧化分解為CO2和H2O，并釋放大量能量。要點一要點二酮體的生成和利用在肝線粒體中，脂肪酸氧化生成的乙酰CoA可以縮合成酮體。酮體包括乙酰乙酸、β-羥基丁酸和丙酮。在肝外組織如心肌、骨骼肌中，酮體可以被氧化利用，為機體提供能量。脂肪酸氧化供能途徑由于脂肪攝入過多或消耗過少導致體內脂肪堆積過多，引起體重超常增加的一種營養障礙性疾病。肥胖癥會增加患高血壓、糖尿病、冠心病等疾病的風險。肥胖癥血漿中一種或多種脂質成分異常增高的病癥。高脂血癥是動脈粥樣硬化的主要危險因素之一，與冠心病、腦血管疾病等密切相關。高脂血癥由于各種原因引起的肝細胞內脂肪堆積過多的病變。脂肪肝可影響肝功能，嚴重時可導致肝硬化、肝功能衰竭等嚴重后果。脂肪肝脂肪代謝紊亂疾病舉例PART05蛋白質代謝過程詳解REPORTINGWENKUDESIGN

蛋白質消化吸收過程蛋白質攝入食物中的蛋白質經過咀嚼和胃液的初步消化，被分解為多肽和少量氨基酸。蛋白質消化在小腸中，多肽經過胰液和腸液中的蛋白酶作用，進一步被分解為氨基酸。氨基酸吸收氨基酸通過小腸黏膜細胞進入血液，被運輸到肝臟和其他組織中進行代謝。氨基酸脫氨基作用和轉氨基作用脫氨基作用氨基酸在脫氨酶的作用下，脫去氨基生成相應的α-酮酸和氨。氨可以進一步在肝臟中轉化為尿素排出體外，α-酮酸則可以進入三羧酸循環徹底氧化分解為CO2和H2O，并釋放能量。轉氨基作用在轉氨酶的作用下，氨基酸的氨基可以轉移給其他α-酮酸，生成新的氨基酸。這是體內非必需氨基酸合成的重要途徑。由于蛋白質攝入不足或消化吸收障礙導致體內蛋白質缺乏，表現為生長遲緩、免疫力下降、易感染等。蛋白質缺乏癥如苯丙酮尿癥，由于體內苯丙氨酸羥化酶缺乏，導致苯丙氨酸及其代謝產物在體內積累，影響神經系統發育。氨基酸代謝異常疾病如糖尿病，由于胰島素分泌不足或作用障礙導致體內糖、脂肪和蛋白質代謝紊亂，表現為高血糖、高血脂、蛋白質負平衡等。蛋白質代謝相關疾病蛋白質代謝紊亂疾病舉例PART06維生素及礦物質在物質和能量代謝中作用REPORTINGWENKUDESIGN包括維生素B1、B2、B6、B12和維生素C等，主要功能為參與體內多種酶促反應，維持神經系統正常功能，促進能量代謝等。水溶性維生素包括維生素A、D、E和K，主要功能為維持視覺、促進骨骼發育、保護細胞免受氧化損傷等。脂溶性維生素水溶性維生素和脂溶性維生素功能介紹維持骨骼和牙齒健康，參與神經傳導和肌肉收縮等。缺乏時可能導致骨質疏松、骨折等。鈣參與血紅蛋白合成，維持免疫系統正常功能。缺乏時可能導致貧血、免疫力下降等。鐵參與多種酶促反應，維持皮膚、黏膜和免疫系統健康。缺乏時可能導致生長遲緩、皮炎、免疫力下降等。鋅礦物質元素在人體內作用及缺乏癥狀