食物的体内过程xu.ppt

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1、第二章 食物的体内过程,第一节 消化与吸收生理第二节 营养素的体内运输第三节 营养素的体内代谢第四节 营养代谢物质的排泄,食物经由人体消化系统分解成小分子物质进入体内，由血液循环或淋巴循环运送到全身各处，并在体内发生分解、合成或转化等代谢，从而发挥其生理作用。可以说，食物的消化、营养素的吸收与代谢过程就是其完成生理功能的过程。因此，了解食物的体内过程有助于理解营养素的生理功能。,前言,第一节 消化与吸收生理,人体摄入的食物并不能真正进入到人体内，人体的组织与细胞也不能利用消化道内的食物。食物只有经过消化吸收进入人体后才能发挥其生理功能。消化：将食物分解成为小分子物质的过程称为消化。,机械消化：

2、通过机械作用，把食物由大块变成 小块，称为机械消化。化学消化：在消化酶的作用下，把大分子变成 小分子，称为化学消化。一般情况下，两种消化方式是同时进行的。,消化的方式：,大块小块坚硬松软干燥湿润,推向远端,消化液混合,化学性消化:消化酶,大分子小分子,机械性消化：牙齿和肌肉,一、消化系统的组成与功能,组成：消化系统由消化道和消化道外的肝胆、胰腺等组成。消化道：口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠消化腺：唾液腺、胰、肝、胆、小肠腺等,1、口腔（mouth）,（1）牙齿（dens）包括：恒牙、智齿 根据形状和功能分：切牙、尖牙、磨牙。（2）舌（tongue）功能：咀嚼；吞咽；味觉（3）唾液腺（saliv

3、ary gland）包括：腮腺、舌下腺、颌下腺、小唾液腺 唾液：唾液腺分泌的混合液。,（四）牙的种类和功能,切牙,尖牙,前磨牙,磨牙,1个牙根,23个牙根,功能：切割和磨碎食物，并辅助发音。,乳牙（20个）,恒牙（2832个）,苦味,功能：咀嚼时起搅拌食物，对语言和发音有重要功能,3.舌,酸味,咸味,甜味,味觉的敏感度在食物温度2030时最佳,唾液的性质：唾液为无色、无味近于中性的低渗液体。唾液的成分：水分约占99.5%，有机物主要为黏蛋白，还有唾液淀粉酶、溶菌酶等，无机物主要有钠、钾、钙、硫、氯等。,唾液,食物在口腔中的消化,淀粉,麦芽糖,思考题：为什么我们细嚼饭粒或馒头时会觉得有甜味？,湿

4、润与溶解食物，引起味觉；清洁和保护口腔；黏蛋白有助于食物黏合成团，便于吞咽；水解淀粉。食物在口腔内主要进行的是机械性消化，伴随少量化学性消化，且能反射性的引起胃、肠、胰、肝、胆等器官的活动，为以后的消化作准备。,唾液的作用,2、咽（pharynx）与食道（esophagus）,咽位于鼻腔、口腔和喉的后方，其下端通过喉与气管和食道相连。吞咽时，咽后壁前移，封闭气管开口，防止食物进入气管。食物进入食道，在食团的机械刺激下，食团上端的平滑肌收缩，推动食团向下移动，而位于食团下端的平滑肌舒张，这一过程的往复，便于食团的通过。,吞咽,1期 口腔 咽（随意）,2期 咽 食道上段,3期 食道 胃,食道蠕动(

5、peristalsis)向前推进的反射活动,位于左上腹部。,出入2口，大小2弯,位置：,形态：,贲门,幽门,胃小弯,胃大弯,角切迹,贲门切迹,胃底,胃体,幽门部,贲门部,3、胃（stomach）,3、胃（stomach）,胃上端贲门与食道相连，下端幽门与十二指肠相连。胃的肌肉由纵状肌肉和环状肌肉组成，内衬黏膜层。胃的运动：容受性舒张；紧张性收缩；蠕动,胃蠕动的回推作用,胃蠕动,每分钟3次1min到幽门,胃的蠕动,胃酸：由盐酸构成，胃黏膜的壁细胞分泌。功能：1、激活胃蛋白酶原有活性的胃蛋白酶。2、维持胃内的酸性环境，为消化酶提供最合适的pH，并使钙、铁等矿物质元素处于游离状态，利于吸收。3、杀死

6、随同食物进入胃内的微生物。4、造成蛋白质变性，使其易被消化酶所分解。,胃液：,透明、淡黄色的酸性液体，pH值为。,胃蛋白酶：由胃黏膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌，在胃酸的作用下转变为具有活性的胃蛋白酶。功能：对食物中的蛋白质进行简单分解。黏液：主要成分为糖蛋白，覆盖在胃黏膜的表面，形成一个厚约500m的凝胶层。功能：1、润滑作用，使食物易于通过；2、保护胃黏膜不受食物中粗糙成分的机械损伤；3、黏液为中性或偏碱性，可降低胃黏膜表面酸度，减弱胃蛋白酶活性，防止酸和胃蛋白酶对胃黏膜的消化作用。,思考题：为什么胃不会把胃自己消化掉？,胃液中还含有一种物质，叫粘液，它覆盖在胃粘膜的表面，形

7、成一层粘液膜，能够防止胃蛋白酶对胃粘膜的消化作用，同时还有润滑作用，保护胃不受食物中坚硬物质的机械损伤。,粘液层,pH 2,pH 7,0.5mm,H+,HCO3-,H+,HCO3-,HCl,HCl,3.粘液-碳酸氢盐屏障,作用润滑 防损伤,粘液层,HCl,HCl,消化性溃疡,粘液层,消化性溃疡,4.内因子,壁细胞 内因子 内因子是双极性分子 促进维生素B12吸收 缺乏：巨幼性贫血,4、小肠（small intestine）,位于胃的下端，长约5-7m，分为十二指肠、空肠和回肠。食物在小肠受胰液、胆汁及小肠液的化学性消化。绝大部分营养成分都在小肠被吸收，未被消化的残渣由小肠进入大肠。小肠的运动：

8、紧张性收缩（平滑肌）节律性分节运动（环状肌）摆动（纵状肌）蠕动（环状肌）,小肠是消化和吸收的主要器官,十二指肠,1、上部,十二指肠上曲,2、降部,十二指肠下曲,环状襞,3、水平部,4、升部,幽门,十二指肠空肠曲,胰液：由胰腺的外分泌腺部分分泌，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。性质：无色无臭的弱碱性液体，pH值约，含水量类似于唾液；无机物为碳酸氢盐；有机物为多种酶组成的蛋白质。,进入小肠的消化液：,胆汁：由肝细胞合成，储存于胆囊，经浓缩后由胆囊排出至 十二指肠。性质：金黄色或橘棕色有苦味的浓稠液体，除含水分和钠、钾、钙、碳酸氢盐等无机成分外，还含有胆

9、盐、胆色素、脂肪酸、磷脂、胆固醇和黏蛋白等有机成分。功能：1、胆盐可激活胰脂肪酶；2、胆盐、胆固醇和卵磷脂都可作为乳化剂；3、胆盐与脂肪的分解产物结合成水溶性复合物，促进脂肪的吸收；4、通过促进脂肪的吸收，间接帮助脂溶性维生素的吸收。,进入小肠的消化液：,小肠液 由十二指肠腺细胞和肠腺细胞分泌的一种弱碱性液体，pH值约为7.6。小肠液中含有以下成分：1、消化酶：氨基肽酶、-糊精酶、麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶、磷酸酶等；2、无机物：主要为碳酸氢盐；3、肠致活酶，可激活胰蛋白酶原。,进入小肠的消化液：,食物在小肠中的消化,思考：水、无机盐和维生素需要消化吗？,5、大肠,大肠内没有重要的消化活动，主要

10、功能是吸收水分，并为消化后的食物残渣提供临时储存场所。大肠的运动：1、袋状往返运动；2、分节或多袋推进运动；3、蠕动 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，产生一些对人体有害的物质。,二、吸收,吸收：是指食物成分被分解后通过肠黏膜上皮细 胞进入血液或淋巴从而进入肝脏的过程。吸收部位：主要在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。,胃的吸收,胃只能吸收少量的水和酒精,小肠长约5-6米，内壁布满环状褶皱、绒毛和微绒毛,思考题：从小肠的结构特点来解释，为什么说小

11、肠是主要的吸收器官？,小肠能吸收葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸，大部分的水、无机盐和维生素。,小肠内表面的皱褶和小肠绒毛（示意图）,被动转运:被动扩散易化扩散滤过作用渗透主动转运：营养成分逆着浓度梯度的方向穿过细胞膜，这个过程称主动转运。,吸收形式：,三、主要营养物质的消化和吸收,一）食物的消化,淀粉 麦芽糖 葡萄糖,二）营养物质的吸收,胃：吸收少量的水和酒精,小肠：葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸，以及大 部分的水、无机盐和维生素,大肠：吸收少量的水、无机盐和维生素,小结：食物的消化和营养物质的吸收,酶,酶,唾液淀粉酶,麦芽糖,水,酒精,麦芽糖,葡萄糖,葡萄糖,氨基酸,氨基酸,甘油,脂肪酸,甘油,

12、脂肪酸,水,无机盐,维生素,酶,酶,酶,酶,酶,胆汁,第二节 营养素的体内运输,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，被运送到肌体的各个部分才能被代谢和利用。,1、心血管系统的组成和功能,组 成,心脏,血管,动脉,静脉,毛细血管,一、循环系统的组成,心脏-是血液循环的动力器官，推动血液在心 血管系统中周而复始地流动。动脉-是引导血液离心的血管；静脉-是引导血液回心的血管；毛细血管-连接小动脉与小静脉之间的血管。动脉血：含O2多，CO2少，颜色鲜红的血。静脉血：含CO2多，O2少，颜色暗红的血。,心血管系统的组成和功能,体循环 由左心室射出的血液，经动脉流向全身组织，在毛细

13、管部位经过细胞间液同组织细胞进行物质交换，再经静脉流回右心房，这一循环途径称为“体循环”。肺循环 血液从右心室射出，经过肺动脉分布到肺，与肺泡中的气体进行气体交换，再由肺静脉流回左心房，这一循环途径称为“肺循环”。,二、各种营养素的运输,氨基酸的运输 氨基酸为水溶性物质，可溶解于血浆中，因此以游离状态存在于血液中被运输。脂类的运输 血浆中以各类脂蛋白的形式存在：CM、VLDL、LDL、HDL。他们主要由蛋白质（载脂蛋白）、甘油三酯、胆固醇及胆固醇脂、磷脂等组成。,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的物质而运输。

14、,矿物质的运输铁的运输 从肠道吸收的铁在肠黏膜细胞内与脱铁铁蛋白结合成铁蛋白而储存，当肌体需要时，铁与铁蛋白分离，在载体的帮助下穿过肠黏膜及毛细血管内皮细胞进入血液循环，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。,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，相对分子量小且为水溶性，可游离存在于血液中被运输。,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。其他离子的运输 其他矿物质或游离于血浆中，或与血浆蛋白质结合，或

15、存在于血细胞内而被运输。维生素的运输 水溶性维生素溶于血清中而被运输。脂溶性维生素与脂肪酸一起被运输。,第三节 营养素的体内代谢,蛋白质的代谢蛋白质的分解 蛋白质不断在体内分解为含氮废物，随尿排出体外。进食普通膳食的正常人每日从尿中排出的氮约12g。蛋白质的排出量与摄入膳食的蛋白质含量呈正比。蛋白质的合成 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。该过程经转录和翻译两步完成。人体的各种组织细胞均可以合成蛋白质，但以肝脏的合成速度最快。,氨基酸的脱氨基作用脱氨基作用是氨基酸分解代谢的最主要反应，可在体内大多数组织中进行。脱氨基方式：联合脱氨基、氧化脱氨、转氨基、非氧化

16、脱氨基,氨基酸的分解代谢,氨基酸的脱羧作用 体内某些氨基酸脱羧生成相应的胺类，这些胺类在体内的含量不高，但具有重要的生理作用。,谷氨酸,脱羧,-氨基丁酸：抑制性神经递质，可抑制中枢神经系统,半胱氨酸,氧化、脱羧,牛磺酸：是结合胆汁酸的组成成分。脑组织中含有较多的牛磺酸，与神经系统的功能有关。,氨基酸的分解代谢,组氨酸,脱羧,组胺：一种强烈的血管扩张剂，可增加毛细血管通透性，参与炎症反应和过敏反应。,色氨酸,羟化、脱羧,5-羟色胺,脑内作为神经递质，对中枢神经系统具有抑制作用,外周组织，具有血管收缩作用。,氨基酸的脱羧作用,氨基酸的分解代谢,含硫氨基酸的代谢芳香氨基酸的代谢,蛋氨酸,半胱氨酸,胱

17、氨酸,苯丙氨酸,苯丙氨酸羟化酶,酪氨酸,酪氨酸羟化酶,多巴,多巴脱羧酶,多巴胺（神经递质）,去甲肾上腺素、肾上腺素,氨基酸的分解代谢,氨基酸的一碳代谢 丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、色氨酸等一些氨基酸在分解过程中可以产生含有一个碳原子的基团，称一碳单位。一碳单位常与四氢叶酸结合而转运和参加代谢，作为合成嘌呤及嘧啶的原料，在核酸的生物合成中占重要要地位。,酪氨酸,酪氨酸酶,黑色素,色氨酸,5-羟色胺,烟酸、犬尿酸、丙氨酸、乙酰CoA,氨基酸的分解代谢,支链氨基酸的代谢 亮氨酸 异亮氨酸-酮酸 缬氨酸,转氨基,乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,琥珀酸CoA,氨基酸的分解代谢,甘油三酯的合成代谢 甘油三酯是机体

18、储存能量的主要形式。合成场所：肝、脂肪组织、小肠,脂类的代谢,肝：肝细胞能合成，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等及磷脂、胆固醇结合生成VLDL，由肝细胞分泌入血，运输至肝外组织。脂肪组织：机体合成和储存脂肪的“仓库”。可利用从食物脂肪而来的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。小肠：小肠黏膜细胞主要利用脂肪消化产物再合成脂肪，以CM形式经淋巴进入血液循环。,甘油三酯的合成代谢,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FFA和甘油，并释放入血液以供其他组织氧化利用的过程，称为脂肪动员。脂解作用使储存在脂肪细胞中的脂

19、肪分解成脂肪酸和甘油，然后释放入血。血浆清蛋白与FFA结合由血液运送至全身各组织。甘油直接由血液运送至肝、肠、肾等组织，主要在肝激酶作用下，转变为3-磷酸甘油，然后脱氢生成磷酸二羟丙酮，遵循糖代谢途径进行分解或转变为糖。,甘油三酯的分解代谢,脂肪酸在体内供氧充足的条件下，脂肪酸可在体内氧化分解成CO2和H2O，并释放大量能量，以ATP形式供机体利用。除脑组织外，大多数组织均能氧化脂肪酸，但以肝脏和肌肉最为活跃。氧化过程：活化、转移、氧化及能量生成4个阶段。脂肪酸的其他氧化方式脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化丙酸氧化,脂肪酸的氧化,酮体包括乙酰乙酸、-羟丁酸及丙酮。以-羟丁酸较多，丙酮微量。肝缺乏氧化酮

20、体的酶，不能氧化酮体，故肝产生的酮体需要经过血液运输到肝外组织进行氧化利用。酮体分子小，易溶于水，能通过血脑屏障及肌肉毛细血管壁，是肌肉，尤其是脑组织的重要能源。脑组织几乎不能氧化脂肪酸，但能利用酮体，长期饥饿或糖供应不足时，酮体将代替葡萄糖成为脑组织及肌肉的主要能源。,酮体的生成与酮症,正常情况下，肝产生的酮体用于肝外组织如心、脑和骨骼肌等的功能需要，血中酮体含量很低。但在饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成过多，超过肝外组织利用能力时，引起血中酮体升高。当血中酮体浓度超过肾小管的重吸收能力时，尿中出现酮体，血酮升高及尿酮统称为酮症。,酮症,氧化分解无氧氧化（糖酵解）有氧氧化

21、（机体获取能量的主要方式）,丙酮酸,酵解,还原,乳酸,酵解,丙酮酸,氧化、脱羧,三羧酸循环,氧化,CO2+H2O,葡萄糖,葡萄糖,碳水化合物的代谢,消化吸收的葡萄糖或体内其它物质转变而来的葡萄糖进入肝脏和肌肉后，可以分别合成肝糖原和肌糖原，此过程称为糖原的合成作用。肝糖原也能在肝脏分解为葡萄糖，此过程称为糖原的分解作用。糖异生：由非碳水化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。主要是乳酸、丙酮酸、甘油、丙酸盐及生糖氨基酸。糖异生的主要场所：肝脏意义：保持饥饿时血糖的相对恒定；促进肌乳酸的充分利用。,糖原的合成与分解,血糖：正常浓度维持在0.1%血糖 糖元 低血糖血糖浓度低于 0.07%高血病血糖浓度高于

22、0.16%糖尿病：,糖原的合成与分解,第四节 营养代谢物质的排泄,排泄：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。排泄器官肾：以尿的形式排出多种代谢终产物和某些异物，如尿素、尿酸、肌酐、马尿酸、水及进入体内的药物等；肺：借助呼气，排出CO2和少量水，以及一些挥发性物质；皮肤：依靠汗腺分泌，排出一部分水和少量的尿素与盐类；肝和肠：把胆色素和无机盐（钙、镁、铁等）排入肠腔，随 粪便排出体外。,泌尿系统组成和功能,肾 脏 生成尿液输尿管 输送尿液膀 胱 暂存尿液（350ml）尿 道 排出尿液,肾的构造,肾脏的基本功能单位称肾

23、单位，它与集合管共同完成泌尿功能。肾单位 人的两侧肾脏约有170-240万个肾单位，每个肾单位包括肾小体和肾小管两部分。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。,肾的结构特点,肾的微细结构,肾小体 肾小球 皮质 肾小囊 肾单位 肾实质 肾小管肾脏 髓质：集合管 肾盂,人的两侧肾脏约有170-240万个肾单位,肾小球肾小囊,肾小体,肾小球的滤过作用血液流经肾小球毛细血管时，血液中的成分除血细胞和大分子的蛋白质外，其余的物质都能透过肾小球的滤过膜而进入肾小囊囊腔，这种滤过液称为原尿。肾小管和集合管的重吸收、分泌、排泄作用原尿生

24、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。,尿液的生成,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。经上述两环节以后，原尿成分发生改变而成为终尿。终尿只有原尿的1/150-1/100，储存于膀胱，由尿道排出体外。尿液的排放 膀胱中的尿量达到一定程度时，因膀胱壁受到牵拉，产生神经冲动，沿神经系统传入神经中枢，产生排尿的欲望而排尿。,1、尿的形成血液肾小球原尿肾小管尿液（滤过作用）150升/天（重吸收作用）1.5升/天2、尿的排出：尿液肾盂输尿管膀胱尿道体外（350ml）,小结：尿的生成和排放,3、排尿的意义和泌尿系统的卫生,1意义：及时排出有害的废物 调节人体内水和无机盐的含量，维持内 环境的相对稳定2卫生：每天喝适量的水，约600800ml 有了尿意，及时排尿 保持尿道外口清洁,