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分析高中生物三大营养物质的代谢关系

2018-10-21张冠蒙

新教育时代·学生版 2018年1期
关键词:高中生物

张冠蒙

摘 要:“人和动物体内三大营养物质代谢”是人教版高中生物教材第1册第3章的教学内容。在学习中我们有时候会有疑问,是因为对这些内容的认识不够,不能正确理解该内容。

关键词:三大营养物 高中生物 代谢关系

一、正确认识三大营养物质

蛋白质、糖、脂肪是人体代谢过程中主要的营养物质,人体正常运转离不开蛋白质、糖、脂肪这些营养物质的支持,它们对人体生命的延续有着十分重要的作用。

我们高中生在学习高中生物的过程中,应该十分清楚地认识到三大营养物质代谢关系是生物学习的基础,并且在整个高中生物知识学习过程中有着不可替代的作用。我们通过对三大营养物质的代谢关系进行学习,能够充分掌握营养物质之间的转化,为后面的学习打下良好的基础。

二、认识三大营养物质之间的代谢关系

生物老师在课堂中讲授过,人体的脂肪、糖以及蛋白质之间是可以相互之间进行代谢转化的。对于脂肪和糖类的代谢关系,蛋白质和糖类的代谢关系,脂肪和蛋白质的代谢关系,这三对代谢关系曾经作为重点代谢关系分析,因此,我们在课后要及时的做好总结反思,提出合理的问题,质疑,做到自己的所学有所悟。

一是在脂肪和糖类的代谢关系中,淀粉在消化酶的作用下转化成为了糖,在人体当中糖类是可以转化为脂肪的。糖类在人体内部进行代谢的过程中,它代谢的中间物又可以转化为其他的物质,比如脂肪酸和甘油。然后脂肪酸和甘油经过一系列复杂的代谢和转化就可能够生成脂肪,这个营养物质转化过程可以在人体内进行,同样也可以在动物体内进行。

糖类可以转化为脂肪,同样脂肪也可以转化为糖类,但是生成的糖类的量比较少。在脂肪转化和分解的过程中能够生成脂肪酸和甘油,但是只有少量的甘油能够通过相应的转化而生成糖类,而脂肪酸则不能直接或间接的转化为糖类。

二是在蛋白质和糖类的代谢关系中,糖类在人体进行代谢的过程中,非必需氨基酸是糖类在代谢过程中产生的中间物而转化过来的。糖类代谢过程中的中间物能够在转氨基的作用之下生成其他的中间产物,而这些中间产物是和非必需氨基酸分解过程中的中间产物是相对的。非必需氨基酸在分解过程中,产生的中间产物是糖分在分解过程中所不能产生的。所以,根据以上的分析可以得出糖类是不能通过一系列的转化关系而生成氨基酸的。但是在蛋白质和糖类进行代谢转化的过程中,蛋白质是可以代谢转化为糖类的。这主要是因为蛋白质在分解的过程中产生了相应的氨基酸,氨基酸在脱氧基的作用之下能够产生一部分不含氮的分解物,而这些分解物能够在代谢转化的过程中变成糖类。

三是在脂肪和蛋白质的代谢关系中,通常情况下,人体当中的蛋白质可以在相应的转化过程当中形成脂肪。这主要是因为蛋白质当中含有一定的氨基酸,当氨基酸在对代谢物进行分解的时候,通过氨基酸的作用能够将代谢物的中间产物转化成为脂肪酸,而脂肪酸则是人体当中脂肪和另一种存在形式,所以说人体当中的蛋白质经过一系列的代谢和转化是可以生成脂肪的。

人体当中的蛋白质是可以转化成为脂肪的,但是在同样的转化条件之下,脂肪是不能够反过来转化为蛋白质的。这主要是因为人体或是动物体内的脂肪经过分解过后就会生成相应的脂肪酸和甘油。脂肪酸是不能转化为糖类的,而在氨基酸的作用之下,甘油就在人体或者是动物体内转化成为了非必需氨基酸。但是在人体营养社摄取的过程中,非必需氨基酸的影响是微乎其微的,对人体正常营养物质的摄取没有太大的影响。

三、适时的提出疑问

为什么在血糖降低时,肝糖原能分解成葡萄糖并释放到血液中,从而维持血糖浓度,而肌糖原不能?糖原是动物贮存糖的形式。肝脏和肌肉是主要贮存糖原的器官,肝糖原和肌糖原的生理功能不同,取决于这两种组织细胞中所含酶的种类有差异。

肝细胞内存在着一种酶——葡萄糖—6—磷酸酶,而肌细胞中没有这种酶。当血糖浓度由于机体消耗而降低时,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变位酶的催化作用下转变成葡萄糖—6—磷酸葡萄糖—6—磷酸进人内质网,会立即被定位在内质网膜上的葡萄糖—6—磷酸酶催化水解为游离的葡萄糖和磷酸,游离的葡萄糖能够迅速地移出肝细胞进人血流,从而升高血糖在肌细胞内由于没有葡萄糖—6—磷酸酶,肌肉细胞内的葡萄糖—6—磷酸不能被水解成游离的葡萄糖和磷酸,而被磷酸化的葡萄糖是不能移出细胞膜进人血液的,所以肌糖原分解不能升高血糖。由于肌肉往往在剧烈运动时对能量的需求增大,血液中的葡萄糖不能满足细胞的需要,肌糖原被分解为葡萄糖—1—磷酸,再进一步转化为葡萄糖—6—磷酸,此时肌肉细胞处于相对缺氧状态,葡萄糖—6—磷酸的利用往往走糖酵解的路径,生成乳酸(如图所示)。所以,肝糖元在维持血糖水平的稳定中起着重要作用,而肌糖元主要是在剧烈运动时为肌肉收缩提供能。

单靠氨基转换作用能生成所有的必需氨基酸吗?在我们的高中《生物》中谈到“通过氨基转换作用可以产得新的氨基酸”,这句话被有的同学误解为:“人体的12种非必需氨基酸都是转氨基作用产生的”通过氨基转换可以产生新的氨基酸,如:谷内转氨酶和谷草转氨酶,可以分别催化丙酮酸、草酰乙酸从谷氨酸获得氨基,转变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过转氨基作用生成的 比如在谷氨酸脱氢酶的催化下,a—酮戊二酸还原氨化生成谷氨酸,此反应是将无机铵离子转变为有机一氨基氮;苯丙氨酸在苯丙氨酸羟化酶的催化作用下形成酪氨酸(在分子结构上酪氨酸比苯内氨酸只多了1个蹕基)。在氨基酸生物合成中,谷氨酸脱氢酶谷氨酰胺合成酶和转氨酶占据中心位置。

人体当中的脂肪、蛋白质和糖类相互之间进行代谢转化的过程中是有一定条件的。所以,我们高中生在学习这一部分知识的过程中,应该准确把握好各个营养物质之间的转化关系,以此来提高学习效率和学习成绩。

参考文献

[1]黄玮.“营养物质”一节的网络课教学设计[J]. 生物学通报. 2003(01)

[2]王春光.《食物中的營养物质》的教学目标比较[J]. 科学教育. 2005(02)

[3]王欣.《人类重要的营养物质》教学设计[J]. 中国教育研究论丛. 2005(00)

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