碳水化合物ppt课件

第二章 碳水化合物的营养 碳水化合物的营养碳水化合物的营养 第二章 碳水化合物的营养 在讲 碳水化合物的营养 之前， 先了解人为维持生命活动需要哪些营养？ 人体所需要的每一种 营养成分营养成分 被称作为 营养素 。 第二章 碳水化合物的营养 1.营养素 营养素： 指食物中具有营养作用的有效成分，它 对机体具有生理功能，为正常的生理活动所必需 的营养成分。 目前已知的人体必需营养素有 40多种， 常把它们分为 七个大类 ： 蛋白质、脂肪、碳水化合物、 矿物质、维生素、水、膳食纤维。 碳水化合物 也称为糖类，如 淀粉、蔗糖、葡萄糖 、乳糖、纤维素 等 。 第二章 碳水化合物的营养 营养素的功能分类 功 能 供 给 热 能 调节生理机能 营 养 素 蛋白质 脂 肪 碳水化合物 蛋白质 /多肽 /氨 基酸 矿 物 质 维 生 素 水： 宏量营养素： 构成机体组织构成机体组织 第二章 碳水化合物的营养 一 食物的消化和吸收 以碳水化合物为例。 消化 ： 指人体在新陈代谢过程中，除从外界吸入 氧气 外，还要不断地从外界摄取 各种营养物质 。主要的营养 物质如蛋白质、脂肪和糖类的分子结构复杂的有机物， 它们不能直接为人体所利用，而是先在消化道内经过分 解，变成结构简单的小分子物质，再透过消化道粘膜的 上皮细胞进入血液循环，然后再供人体组织利用这样一 种 分解过程 ，被叫作 消化 。 第二章 碳水化合物的营养 两种方式 :机械 性消化、化学性 消化 . 1)机械性消化： 是通过牙齿首先 将食物咬、磨碎 经过消化道肌肉 的收缩活动并使 食物与消化液充 分混合，再将食 物不断地向消化 道下方推送。 第二章 碳水化合物的营养 机械性消化：消化道内的运输过程（蠕动），神经反 射过程。 第二章 碳水化合物的营养 2)化学性消化： 通过消化腺分泌的 消化液来完成 （ 消化液：唾液，胃液 、胰液、肠液 ） 。 消化液中包含各 种 消化酶， 分别 对蛋白质、脂肪 和糖类等物质进 行化学分解， 成为 可被吸收的小分子 物质。 第二章 碳水化合物的营养 消化液的成分 唾 液 胃 液 胰 液 肠 液 日分泌量 1 1.5升 2 3升 0.5 0.8升 1 3升 pH 6.35 6.85 0.92 1.85 7.3 8.7 7.1 7.6 水 99.4% 99.4% 98.4% 98.4% 固体物 0.6% 0.6% 1.6% 1.6% 有机物 0.32% 0.41% 0.6% 0.6% 蛋白质 0.30% 0.38% / / 无机盐 0.28% 0.14% 1.0% 1.0% 包含酶 淀粉酶 胃蛋白酶 胰蛋白酶、 胰淀粉酶、 胰脂肪酶、 糜蛋白酶、 肽酶 肠淀粉酶、 肠肽酶、 肠脂肪酶、 二糖酶 第二章 碳水化合物的营养 在正常的情况下，机械性消化和化学性消化这两 种消化作用同时进行、互相配合、协同作用，最 终完成整个消化过程。 吸收： 指食物经过消化 透过消化道的粘膜 进入血液循环， 再经吸收后为人体利用。 整个过程叫 吸收 。 消化和吸收是两个紧密联系的过程。 第二章 碳水化合物的营养 3 糖类的消化和吸收： 淀粉在口腔经牙齿磨碎 与唾液混合，唾液中的唾液淀粉酶对淀粉发生作用 （因淀粉在口腔内时间短，只一部分被消化成了麦芽糖 ） 入胃并在胃酸未全部浸透食物团前，唾液淀粉酶会 继续作用一段时间。食物团一旦浸透，胃的酸性环境就 会抑制唾液淀粉酶的作用 入十二指肠，由胰液中 NaHCO3中和胃酸，开始为小 肠中酶提供合适 pH环境， 消化成的麦芽糖和没有消化的 淀粉开始由胰液分泌的淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳 糖酶等的相继作用，最终成为葡萄糖、果糖、半乳糖等 单糖， 最后被小肠吸收，与细胞壁上的载体蛋白结合后 转运到细胞内。 第二章 碳水化合物的营养 4 碳水化合物 的代谢和利用 小肠吸收的葡萄糖等经 门静脉进入肝脏 -下腔静脉 -心脏 -全身器 官 。 在体内，糖代谢主要有以下几类代谢途径： 1.无氧酵解： 是葡萄糖或糖原在无氧条件下的代谢途径， （肌肉）最后生成丙酮酸和乳酸。 2.糖醛酸途径： 主要生成葡萄糖醛酸，是粘多糖的重要组成成分， 对肝脏起解毒。 （肝脏） 3.磷酸己糖旁路： 是需要氧的代谢途径。 4.三羧酸循环： 使糖完全氧化，需氧参与，产生 ATP为生 理活动 提供能量，也是 糖、脂肪和蛋白质 等不同物质代谢的共同连接点 。（多数器官，尤其是大脑） 5.糖原异生作用： 从非糖物质形成葡萄糖或糖原称为糖原异生作用 。（肝脏，物质的转化） 6.糖原的合成和分解： 这些作用在肝脏和肌肉内进行 。 （糖的储存 与分解的平衡） 第二章 碳水化合物的营养 1)酵解（ 无氧条件下）： 是葡萄糖或糖原在 无氧条件 下的代谢途径。 1克分子葡萄糖产生 4个克分子 ATP，用去 2个， 剩余 2个 ATP，和丙酮酸和乳酸。 （酿酒过程就是无氧条件下的发酵过程） 在 激烈运动 /暂时缺氧 /循环机制障碍 等引起氧气 供应不足时，酵解作用就会加强。 特点 ：以极少的能量来应急所需能量的要求。 这途径有十七个酶参与反应。 见图 2.4 糖酵解途径。 第二章 碳水化合物的营养 2)糖醛酸途径（ 生成 葡糖醛酸 ）： 葡萄糖 经代谢产生葡糖醛酸。 葡糖醛酸是 硫酸软骨素、透明质酸、肝素 等的组 成部分，是肝脏解毒作用的重要物质。 毒物或药物能与 葡糖醛酸 结合随尿液排出体外， 起解毒作用。 第二章 碳水化合物的营养 3)磷酸己糖旁路（途径）： 需氧 的代谢途径。 在 肝脏、骨髓、脂肪组织，泌乳期的乳腺、肾上 腺皮质、性腺及红细胞 等组织中，这一代谢途径 进行得比较旺盛。 代谢中生成的 辅酶 II(NADPH+H+)，提供各种生物 代谢所需要的氢，还能使红细胞中的谷胱甘肽保 持还原状态，稳定红细胞以及使血红蛋白处于还 原状态。代谢途径中产生合成核酸的原料， 也是使戊糖途径和己糖途径相联系的一条途径。 见 图 2.6磷酸 己糖途径。 第二章 碳水化合物的营养 4) 三羧酸循环 (有氧条件下 )： 每分子葡萄糖产生两分子丙酮酸， 有氧气条件，最终分解为 CO2和 H2O，产生大 量的能量（ ATP），是一条主要的产能途径， 由十一个酶参与。 这条途径的特点： a)产 ATP多， 1个克分子葡萄糖产 30克分子 ATP ； b)有氧条件下，三羧酸循环是脂肪、蛋白质等 代谢最终氧化成 CO2和 H2O的共同途径。 c)三羧酸循环不仅起氧化反应，还生成草酰乙 酸、琥珀酸等前体，提供其它代谢途径所需 要的原料。 第二章 碳水化合物的营养 三羧酸循环 在有氧代谢后，产生水 (H2O)、 二氧化碳 (CO2)、能量（ ATP）。 淀粉（糖类 ） 其他营养素 （蛋白质、脂肪等） 葡萄糖 1.酵解（无氧） 2.醛酸途径（生成葡糖醛酸） 3.磷酸己糖旁路 4.三羧酸循环 (有氧 ) 肝糖原 、肌糖 原储藏 第二章 碳水化合物的营养 5).糖原的合成和分解 a） 糖原 ： 当 血液中糖浓度过高血液中糖浓度过高 时，机体可把葡萄糖合成为多糖， 由肝脏合成糖原。糖原在肝脏和肌肉中储存，是糖的储 存形式。糖原储存在肝脏为肝糖原，糖原存在肌肉中为 肌糖原。 在肝脏中有丰富的酶，能够起到 调节血糖水平 。 肌肉中没有这类酶，肌糖原只能提供 肌肉组织本身氧化 供能的需要 。 b） 糖的异生作用： 指从非糖类物质（如蛋白质或脂肪）生成葡萄糖或 糖原的过程，以补充没有糖或不足时对能量的补充。 第二章 碳水化合物的营养 体内糖的来去全过程： 消化吸收 氧化分解 食物中的糖类 CO2+H2O+ATP 分解 合成 肝 糖 原 肝糖原、肌糖原 其他物质 糖异生 转变 (甘油、氨基酸、 脂肪、氨基酸等 乳酸等 ) 160mg%，尿 糖 血糖血糖 80 120mg% 第二章 碳水化合物的营养 5糖代谢的调节 人体就要对 血糖浓度进行调节 ， 使人能够在一个 正常的环境下进行各种生理活动 （糖类消化吸收以后 ，血糖浓度就会引起变化） 。 糖代谢是如何调节血糖浓度在一个正常水平的呢 ？ 1).血糖浓度随机体活动和环境的变化而变化； 2).血糖浓度在 80 120mg%为正常值； 3).血糖可以控制。由物理因素、神经、体液控制，使 血糖的收、支达到相对平衡。 第二章 碳水化合物的营养 具体调节是： 1)当血糖高于正常值时 a 葡萄糖加速合成糖原并储藏在肝脏和肌肉中。合成太慢 ，血糖会升高到 160 180mg%的水平。 b 一旦血糖达到 160 180mg%的同时，肾脏开始排糖，人 尿中就会出现葡萄糖。所以，血糖浓度 160 180mg%是 肾脏的排糖阀值，目的是通过肾脏排糖使血糖浓度维持 在一个正常水平上。 2)当血糖低于正常值时 a肾小管重新吸收肾小球中的葡萄糖，使血糖升高； b肝糖原加速分解，及时补充葡萄糖而提高血糖浓度； c脂肪或者蛋白质通过糖原异生变成葡萄糖进入血液， 使血糖浓度达到正常值。 第二章 碳水化合物的营养 化学作用 :合成肝糖原、肌糖原 糖 超过正常值 物理作用 :开启肾排 糖阀值（ 160 180mg%） 的 肾小球重新吸收葡萄糖进入血液 调 低于正常值 肝糖原加速分解 糖原异生 节 第二章 碳水化合物的营养 特别指出 ： 从 蛋白质合成葡萄糖 ，使血糖得以提高，满足生 理活动的需要，从生物学代谢途径看完全可行。 但 从营养学和健康角度看，不但不合适，而且只 吃蛋白质食物来提供机体对糖的需要，虽可满足 能量需要，但过多消耗蛋白质 会产生较多的蛋白 质代谢产物（有毒的氨）， 人容易氨中毒。 为防止中毒，肝脏就要增加排毒效率，也就同时 加重了肝脏的负担，一旦解毒功能发生问题，严 重时就会产生血氨水平过高，甚至引起肝昏迷。 第二章 碳水化合物的营养 神经对血糖的调节 ： 当血糖低于 70 80mg%时，或激动，过度兴奋， 会刺激脑 “糖中枢 ”的反射性兴奋。 这种兴奋沿着中枢神经系统传到肝脏，糖原迅速 分解进入血液，使血糖浓度增高到正常值，达到 正常值后，神经系统发出的冲动就会减弱，糖原 分解停止。 第二章 碳水化合物的营养 激素对糖代谢的调节： 各激素的具体作用如下： 。 只有胰岛素是降低血糖浓度的激素，只有胰岛素是降低血糖浓度的激素， 其它激素都使血糖浓度升高。其它激素都使血糖浓度升高。 胰 岛 素 降低血糖 肾上腺素 促进肝糖原分解成葡萄糖而提高血糖浓度 生长激素 抑制糖原分解进入组织及氧化作用，血糖升高 促肾上腺 皮质激素 促进糖原异生 ,减少胰岛素作用，抑制葡萄糖氧化 高血糖素 促进糖原分解 ,促进氨基酸合成 ,葡萄糖入血 甲状腺素 既 促进糖的氧化 ,又促进肝糖原分解和糖元异生。 后者 前者，最终血糖升高 第二章 碳水化合物的营养 a)先天性缺陷造成： 即由于糖代谢中酶出现先天 性缺陷而使糖的代谢调节失常，导致糖代谢紊乱 糖原病 就是其中的一种。由于合成或者分解糖所 需要的酶出现问题，在代谢途径中有 8个酶，其 中酶 1 7出现问题，会使糖原在肌肉、肝脏和肾 脏中大量堆积，引起脏器的肥大和机能障碍。而 酶 8却使肌肉、肝脏中的糖原显著减少。 还有， 半乳糖血症、戊糖尿症 等都是一类先天性 糖代谢出现问题的疾病。 第二章 碳水化合物的营养 b).低血糖症 ： 是一种血糖浓度 60 70mg%水平的病。 1）主要是胰岛素分泌过多； 2）治疗用胰岛素过量； 出现 3）肾上腺皮质等机能减退； 低血糖 4）长期不进食、严重肝病患者等。 因 脑组织对低血糖非常敏感，严重时出现 “低血糖昏迷 ”、 “低血糖休克 ”，故应重视低血糖现象， 一些不正确减肥方法也可能引起低血糖，需特别引起重视 。 一旦有此类情况，常用注射葡萄糖方式及时缓解，再去医 院就疹。 第二章 碳水化合物的营养 c).高血糖和糖尿病 ： 当空腹血糖浓度超过 120mg%水平为高血糖， 血糖浓度超过肾脏阀值 (160 180mg%)就出现 糖尿。出现三多一少的特征： 多饮、多尿、多 食、体重下降 等症状最为常见。 多种原因引起高血糖和糖尿病： 除了高血糖的激素分泌过多而引起了高血糖、糖 尿以外， 糖尿病的本质是血糖的来源和去 路失去动态平衡，来源多，消耗少，收入 大于支出造成。而病因包括多种基因参与 的复杂的病理生理过程，或者代谢综合征 。 第二章 碳水化合物的营养 从生化代谢分析，可以 得出如下结果 ： A：糖原合成减少，分解加速，糖浓度增加。 B：糖原异生作用增强，大量的其它物质在代谢中转化 成葡萄糖进入血液。 （ A、 B二点是血糖生成过多。） C：葡萄糖转变成 6-磷酸 -葡萄糖的途径减弱，即无法 进入 代谢途径继续代谢下去，葡萄糖就会增加。 D：糖酵解和三羧酸循环减弱，同样增加了葡萄糖浓度。 E：在肌肉和脂肪组织中，葡萄糖进入细胞膜减弱。 （ C、 D、 E三点表明糖的利用减弱） 最终的结果是导致血糖过高、糖尿。 第二章 碳水化合物的营养 糖尿病患者的 并发症问题 : 因糖酵解和三羧酸循环减弱，产能量少，乙酰 CoA在 CoI、 CoII还原下转化为酮体。 一旦患了糖尿病，常同时并发 酮血症、酮 尿症等并发症 。 而且有些患者在发生糖尿病以 前 ,有的已经有心血管病变存在。 如有发生这些 体症，必须引起重视，及时就医。 （糖尿病非单一性疾病，由多种病因和致病机制 构成。糖尿病的特征是血糖升高，胰岛素缺乏或 胰岛素作用 下降；或葡萄糖、脂肪、蛋白质代 谢异常，但往往伴有急、慢性并发症。） 糖尿病的并发症 瘙痒症：神经末梢 眼底病： 肾功能不全： 高血糖昏迷： 低血糖昏迷： 糖尿病酮症酸中毒： 后三者往往与营养的失衡关系密切 。 针对糖尿病病人食品 低糖奶粉 低糖麦片 高纤维素食品 无糖食品 糖尿病病人食谱 其他糖代谢紊乱问题 糖摄入不足： 减肥、节食等，无力、低血糖、蛋白质消耗、 脂肪消耗。蛋白质、脂类、核酸的合成也需要 ，与机体的发育有关。 糖与其他营养素的比例平衡： 早餐要摄入糖和蛋白，有益于保持血糖稳定 。 糖过多，其他成分减少，糖会转化为脂肪 。 糖过少，其他成分会转化为糖（糖