营养物质的相互关系ppt课件

1、第一讲第一讲 营养物质的相互关系营养物质的相互关系 邓泽元邓泽元 南昌大学生命科学与食品工程学院南昌大学生命科学与食品工程学院 营养素之间的相互关系可以归纳为：营养素之间的相互关系可以归纳为： 1.营养物质相互转化。营养物质相互转化。 2.一些营养素是另外一些营养素的前体。一些营养素是另外一些营养素的前体。 3.一些营养素参与或影响另外一些营养素代谢一些营养素参与或影响另外一些营养素代谢 酶系统。酶系统。 4.营养素相互间的直接作用。营养素相互间的直接作用。 5.一种营养素包含了另一种营养素。一种营养素包含了另一种营养素。 6.相互对吸收和排泄的影响。相互对吸收和排泄的影响。 7.经过激素的作

2、用间接影响其它营养素的代谢。经过激素的作用间接影响其它营养素的代谢。 一、产热营养素之间的相互作用一、产热营养素之间的相互作用 1. 蛋白质、脂肪和碳水化合物的相互转 变。 1Pro和CHO的相互转变。 在有氨基酸来源的情况下，糖可以转化 为合成蛋白质的非必需氨基酸。 主要是经过-酮酸的氨基化、和氨基转 移作用转变。 乙酰乙酰-CoA 柠檬酸柠檬酸 顺乌头酸顺乌头酸 异柠檬酸异柠檬酸 草酰琥珀酸草酰琥珀酸 -酮戊二酸酮戊二酸 琥珀酰琥珀酰-CoA 琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶 缩合缩合 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 氧化脱羧氧化脱羧

3、顺乌头酸酶脱水顺乌头酸酶脱水 顺乌头酸酶顺乌头酸酶 水化水化 -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系 氧化脱羧氧化脱羧 琥珀酰琥珀酰-CoA合成酶合成酶 底物程度磷酸化底物程度磷酸化 琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶 氧化氧化 延胡索酸酶延胡索酸酶 加水加水 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 氧化氧化 NADH CO2 NADH CO2 GTP FADH2 NADH H2O H2O H2O H2O 异柠檬酸异柠檬酸 -酮戊二酸酮戊二酸 琥珀酰琥珀酰- CoA 琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 谷氨酸谷氨酸 乙酰乙酰乙酰乙酰-CoA 乙酰乙酰-CoA Phe Leu Ly

4、s Trp Tyr 丙酮酸丙酮酸 Ala Thr Gly Ser Cys Asp Asn Phe Tyr Ile Met Val Arg His Gln Phe 乙酰乙酰-CoA 2) 糖和脂类之间的转变糖和脂类之间的转变 糖分解代谢的中间产物糖分解代谢的中间产物 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸甘油磷酸甘油 脂肪脂肪 乙酰辅酶乙酰辅酶A 长链脂肪酸辅酶长链脂肪酸辅酶A 由于乙酰辅酶由于乙酰辅酶A不能转变为丙酮酸不能转变为丙酮酸,因此脂因此脂 类中脂肪酸不能转化为糖。类中脂肪酸不能转化为糖。 3蛋白质与脂类间的相互转变蛋白质与脂类间的相互转变 组成蛋白质的一切氨基酸生酮和生糖均能组成蛋白质的一切氨

5、基酸生酮和生糖均能 转变成脂肪。转变成脂肪。 脂肪中的甘油可以转变为丙酮酸和其它酮酸，脂肪中的甘油可以转变为丙酮酸和其它酮酸， 因此它可以转变为非必需氨基酸。因此它可以转变为非必需氨基酸。 但脂肪中的脂肪酸经过但脂肪中的脂肪酸经过-氧化，生成乙酰氧化，生成乙酰CoA， 它需求草酰乙酸才干缩合进入三羧循环循环它需求草酰乙酸才干缩合进入三羧循环循环 产生一分子的草酰乙酸，因此它不能单独转产生一分子的草酰乙酸，因此它不能单独转 变为氨基酸。变为氨基酸。 脂肪酸脂肪酸-氧化反响步骤氧化反响步骤 脂肪酸脂肪酸 CoA-SH 脂酰脂酰-CoA 反式反式2烯脂酰烯脂酰-CoA L-3-羟脂酰羟脂酰-CoA

6、-酮脂酰酮脂酰-CoA 乙酰乙酰-CoA 脂酰脂酰-CoA 硫激酶 ATP AMP PPi 脂肪酸活化脂肪酸活化 脂酰-CoA脱氢酶 FADH2 烯脂酰-CoA水合酶 H2O 羟脂酰-CoA脱氢酶 NADH 硫解酶 脱下了两个碳原 子 脂肪酸合成的反响步骤脂肪酸合成的反响步骤 乙酰乙酰-CoA 乙酰乙酰-ACP 乙酰乙酰-合酶合酶 启动启动 乙酰-CoA：ACP 转酰酶ACP 脂肪酸合酶脂肪酸合酶 丙二酸单酰丙二酸单酰-CoA 丙二酸单酰丙二酸单酰-ACP 丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶 装装 载载 缩合缩合 乙酰乙酰乙酰乙酰-ACP -羟丁酰羟丁酰-ACP -烯丁酰烯丁酰-ACP + 丁酰丁

7、酰-ACP -酮酰-ACP 合成酶 -酮酰-ACP 复原酶 -羟酰-ACP 脱水酶 烯酰-ACP 复原酶 NADPH NADPH H2O C2O 复原复原 复原复原 脱水脱水 软脂酸软脂酸 软脂酰软脂酰-ACP 硫脂酶 释放释放 2. 相互影响相互影响 三大产热营养素之间的相互影响，最突三大产热营养素之间的相互影响，最突 出的是碳水化合物和脂肪对蛋白质的节出的是碳水化合物和脂肪对蛋白质的节 约作用。但这种节约作用必需在蛋白质约作用。但这种节约作用必需在蛋白质 供应量到达最低需求量时，才有作用。供应量到达最低需求量时，才有作用。 Pro、Fat、CHO供能存在一定的比例：供能存在一定的比例： P

8、ro为为10-20%，脂肪为，脂肪为20-30%，CHO为为 60-70% 3、相互结合的特殊作用、相互结合的特殊作用 Fat+Pro合成磷脂、脂蛋白。膜构呵斥合成磷脂、脂蛋白。膜构呵斥 分分 CHO+Pro合成糖蛋白酶、激素、软组合成糖蛋白酶、激素、软组 织成分织成分 CHO+Fat合成糖脂神经组织的成分合成糖脂神经组织的成分 二、产热营养素与二、产热营养素与Vit之间的关系之间的关系 1.Vit与能量代谢的关系 VitB1、B2、B5经过辅酶或辅基的方式参 与生物氧化过程。 水溶性维生素：水溶性维生素： 维生素维生素B1(硫胺素硫胺素) 硫胺素焦磷酸硫胺素焦磷酸TPP) 转醛基和转醛基和-

9、酮酸脱羧酮酸脱羧 维生素维生素B2(核黄素核黄素) 黄素单核苷酸黄素单核苷酸FMN 氧化复原反响氧化复原反响 黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸FAD 氧化复原反响氧化复原反响 维生素维生素PP(烟酸和烟酰胺烟酸和烟酰胺) NAD和和NADP 氢原子电子转移氢原子电子转移 泛酸泛酸 辅酶辅酶A(CoA) 转醛基转醛基 维生素维生素B6(吡哆醛、胺、醇吡哆醛、胺、醇) 磷酸吡哆醛、胺磷酸吡哆醛、胺 氨基酸转氨基、脱羧氨基酸转氨基、脱羧 生物素生物素 生物胞素生物胞素 传送传送CO2 叶酸叶酸 四氢叶酸四氢叶酸 传送一碳单位传送一碳单位 维生素维生素B12(钴胺素钴胺素) 甲基钴胺素等甲基钴胺素

10、等 甲基化、氢原子重排甲基化、氢原子重排 硫辛酸硫辛酸 硫辛酸赖氨酸硫辛酸赖氨酸 转醛基、氧化复原反响转醛基、氧化复原反响 维生素维生素C(抗坏血酸抗坏血酸) 羟基化反响羟基化反响 类类 别别 辅酶、辅基或其活性方式辅酶、辅基或其活性方式 主要功能主要功能 维生素维生素PPPP 菸酸和菸酰胺，在体内转变为辅酶I和 辅酶II。 能维持神经组织的安康。缺乏时表现出 神运营养妨碍，出现皮炎。 N COOH N CONH2 维生素维生素PPPP和和NAD+NAD+和和NADP+NADP+ NAD+ (烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸， 又称为辅酶I) 和NADP+(烟酰胺-腺 嘌呤磷酸二核苷酸,又称为辅酶II

11、) 是维生素烟酰胺的衍生物， O CH2OPOPOCH2 OHOH O O O-O- N+ CONH2 O OHOH(OPO3H2) N N NH2 N N 功能：是多种重要脱氢酶功能：是多种重要脱氢酶 的辅酶。的辅酶。 核黄素核黄素VB2)VB2) 核黄素核黄素( (维生素维生素B2)B2)由核糖醇和由核糖醇和6 6，7-7-二甲基异咯嗪两二甲基异咯嗪两 部分组成。部分组成。 缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要病症为口缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要病症为口 腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。 N C C NH N N O O CH2CHCHCHCH2OP

12、OH OHOHOHO OH CH3 CH3 核黄素和核黄素和 FAD FAD和和FMNFMN FAD(FAD(黄素黄素- -腺嘌呤二核苷酸腺嘌呤二核苷酸) )和和FMN(FMN(黄素单核苷黄素单核苷 酸酸) )是核黄素是核黄素( (维生素维生素B2)B2)的衍生物，的衍生物， CH3 CH3 N C C NH N N O O CH2CHCHCHCH2OPO OHOHOHO OH O CH2 OHOH N N NH2 N N FMN FAD 功能：在脱氢酶催化的氧化-复 原反响中，起着电子和质子的 传送体作用。 硫胺素硫胺素 硫胺素硫胺素( (维生素维生素B1)B1)在体内以焦磷酸硫胺素在体内以

13、焦磷酸硫胺素(TPP)(TPP)方式方式 存在。缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力存在。缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力 衰竭、四肢无力、下肢水肿。衰竭、四肢无力、下肢水肿。 Cl- N+ S CH3 CH2CH2OH N N NH2 H3C CH2 硫胺素和焦磷酸硫胺素硫胺素和焦磷酸硫胺素(TPP)(TPP) 焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶，它的前体是硫胺焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶，它的前体是硫胺 素素( (维生素维生素B1)B1)。 N N NH2 H3C CH2N+ S CH3 CH2CH2OPO O P OH OH O OH Cl- 功能：是催化酮酸的脱羧反响功能：是催化酮酸

14、的脱羧反响 细胞色素复原酶 细胞色素c 细胞色素氧化酶 O2 NADH-Q 复原酶 FADH2 琥珀酸-Q 复原酶 NADH 辅酶Q FMN、Fe-S FAD、Fe-S 血红素b-562 血红素b-566 血红素c1 血红素a 血红素a3 CuA和 CuB Fe-S B5 B2 因此，因此，Vit B1、Vit B2、Vit B5的需求量的需求量 直接与能量浓度有关，正常情况下，直接与能量浓度有关，正常情况下， 1000千卡能量需求千卡能量需求Vit B1 0.50.6mg、 Vit B2 0.50.6mg 、Vit B5 5 6mg， 即其比例为即其比例为1:1:10 2.Vit与蛋白质的关

15、系 Vit B6以磷酸吡哆素为转氨酶的辅酶，转以磷酸吡哆素为转氨酶的辅酶，转 氨酶经过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互氨酶经过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互 转换，起转移氨基的作用。直接参与蛋白转换，起转移氨基的作用。直接参与蛋白 质代谢。质代谢。 1g Pro需求需求0.02g 的的Vit B6。 Pro的有效利用需求一定量的维生素的有效利用需求一定量的维生素A，而，而 维生素维生素A的利用和贮藏也需求足够的的利用和贮藏也需求足够的Pro 某些某些AA是是Vit的前体。色的前体。色AA合成尼克酸合成尼克酸 吡哆素吡哆素 吡多素吡多素( (维生素维生素B6B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺，包括吡哆醇

16、、吡哆醛和吡哆胺) )。 N H3C HO CH2NH2 CH2OH N H3C HO CHO CH2OH 吡哆素和磷酸吡哆素吡哆素和磷酸吡哆素 磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。它的磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。它的 N H3C HO CHO CH2OPOH O OH N H3C HO CH2NH2 CH2OPOH O OH 磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺 n磷酸吡哆素是转氨酶的辅酶，转氨酶经过磷酸吡多醛和磷酸吡哆素是转氨酶的辅酶，转氨酶经过磷酸吡多醛和 磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。 3.维生素与脂肪的关系维生素与脂肪的关系 V

17、it B1、Vit B2、Vit B5影响能量代谢，影响能量代谢， 必然影响脂肪代谢。必然影响脂肪代谢。 脂肪摄入量影响维生素脂肪摄入量影响维生素E的需求量，因维的需求量，因维 生素生素E是体内强抗氧化剂。是体内强抗氧化剂。 脂溶性维生素的吸收需求脂肪来协助。脂溶性维生素的吸收需求脂肪来协助。 三、氨基酸之间的相互关系三、氨基酸之间的相互关系 1.协同作用协同作用: 1)首选表如今某些氨基酸在机体内构成另一些首选表如今某些氨基酸在机体内构成另一些 种类氨基酸。种类氨基酸。 鸟鸟AA、瓜、瓜AA精精AA 甘甘AA 丝丝AA 羟脯羟脯AA 脯脯AA、谷、谷AA 2有些有些AA的作用可以取代另一些的

18、作用可以取代另一些AA的作用。的作用。 如半胱如半胱AA可以缓和蛋可以缓和蛋AA缺乏呵斥的生长停滞。缺乏呵斥的生长停滞。 酪酪AA可节约部分苯丙可节约部分苯丙AA 3AA协同作用还表如今协同作用还表如今AA的平衡性的平衡性 AA合成组织时，是多种合成组织时，是多种AA按一定的比例、平衡关系按一定的比例、平衡关系 进展的，这就需求进展的，这就需求AA有一定的比例。有一定的比例。 因此，氨基酸存在限制性氨基酸、也有评价蛋白质营因此，氨基酸存在限制性氨基酸、也有评价蛋白质营 养价值的氨基酸分、还有氨基酸的互补作用。养价值的氨基酸分、还有氨基酸的互补作用。 木桶学说。木桶学说。 2.氨基酸的拮抗作用氨

19、基酸的拮抗作用 1AA在肠道吸收和从细胞外进入细胞内的过在肠道吸收和从细胞外进入细胞内的过 程中，它们存在竞争性地与载体结合所引起。程中，它们存在竞争性地与载体结合所引起。 已确认的已确认的AA拮抗有：拮抗有： 异亮异亮AA与缬与缬AA、亮、亮AA、苯丙、苯丙AA之间之间 苯丙苯丙AA与缬与缬AA、苏、苏AA之间之间 赖赖AA与精与精AA之间之间 蛋蛋AA与甘与甘AA之间之间 苏苏AA与色与色AA之间之间 2) AA在竞争过程中，能够使过量的在竞争过程中，能够使过量的AA取代缺取代缺 乏的乏的AA，或缺乏的，或缺乏的AA被吸引参与过量被吸引参与过量AA所特所特 有的代谢中，从而破坏物质代谢。有

20、的代谢中，从而破坏物质代谢。 四、维生素间的相互关系四、维生素间的相互关系 1、一些维生素维护另一些维生素、一些维生素维护另一些维生素 Vit E对对Vit A、胡萝卜素、胡萝卜素、Vit C的维护作用。的维护作用。 2、一些维生素影响另一些维生素在体内的代谢。、一些维生素影响另一些维生素在体内的代谢。 3、一些维生素促进另一些维生素的合成。、一些维生素促进另一些维生素的合成。 4、Vit共同参与同一代谢过程。共同参与同一代谢过程。 五、矿物元素间的相互关系五、矿物元素间的相互关系 “复杂、相互协同、相互拮抗的依存关复杂、相互协同、相互拮抗的依存关 系系 表达在吸收、代谢和功能作用时表达在吸收

21、、代谢和功能作用时 如：如：Ca与与Mg，K与与Na在维持神经、肌肉在维持神经、肌肉 的功能方面的功能方面 Ca与与P、Ca与与F在骨骼、牙齿的构成和维在骨骼、牙齿的构成和维 持上持上 Zn/Cu的比例的比例10：1 Cu、Fe、Co等的平衡性对造血和血红蛋等的平衡性对造血和血红蛋 白功能稳定方面。白功能稳定方面。 六、矿物元素与其它营养素之间的关系六、矿物元素与其它营养素之间的关系 1. 矿物元素与矿物元素与Pro、Fat和和CHO间的关系间的关系 1矿物元素是矿物元素是Pro、Fat和和CHO代谢的许多酶代谢的许多酶 系统的辅酶或辅基。系统的辅酶或辅基。 2微量元素可经过构成激素成分，间接影响微量元素可经过构成激素成分，间接影响 其它营养素代谢。其它营养素代谢。 3矿物质与矿物质与Pro、Fat和和CHO间也