食物营养吸收

所有营养物质均主要通过小肠分解吸收。

• 脂肪：主要通过小肠吸收。分解成甘油及脂肪酸，直接进入血液及由淋巴系统转运至肝脏进入血液。
• 碳水化合物：通过口腔、胃和小肠消化（主要在小肠）。主要分解为葡萄糖以及少量的果糖和半乳糖(均为单糖)，通过小肠粘膜上皮细胞进入血液。
• 蛋白质: 通过胃、小肠消化（主要在小肠）。分解为氢基酸以及2～3个氨基酸的小肽，通过肝门静脉进入血液。

脂肪

脂肪的消化主要在小肠上段经各种酶及胆汁酸盐的作用，水解为甘油、脂肪酸等。 脂类的吸收有两种：

1. 中链、短链脂肪酸构成的甘油三酯乳化后即可吸收，经由门静脉入血。
2. 长链脂肪酸构成的甘油三酯与载脂蛋白、胆固醇等结合成乳糜微粒，最后经由淋巴入血。

小肠有部分提取血液中脂肪酸及甘油重新合成脂肪能力，不过非主要。

脂肪组织会提取血液中的甘油及脂肪酸合成脂肪，

肝脏会根据当前身体的需要

1. 重新合成为脂肪，与蛋白质分子合成为低密度脂蛋白，通过血液转运至身体脂肪组织分解为脂肪。
2. 将甘油分解为糖原。一部分储存于肝脏成为肝糖原，一部分通过血液运送到全身成为肌糖原及提供身体活动所需能量。多余部分也会在脂肪组织内形成脂肪。
3. 人体缺乏碳水及糖原时，会吸收脂肪酸，在肝内转化为酮体，再通过血液运送到全身供能。

碳水化合物

1. 口腔内消化

碳水化合物的消化自口腔开始。口腔分泌的唾液中含有α-淀粉酶(amyae),又称唾液淀粉酶(pyali)，唾液还具有此酶最合适pH6 -7的环境。α-淀粉酶能催化直链淀粉、支链淀粉及糖原分子中α-1，4-糖苷键的水解，但不能水解这些分子中分支点上的α-1，6-糖苷键及紧邻的两个α-1，4-糖苷键。水解后的产物有葡萄糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽寡糖以及糊精等的混合物。由于食物在口腔内停留时间短暂，以致唾液淀粉酶的消化作用很小。

2. 胃内消化

当口腔内的食物被唾液所含的粘蛋白粘合成团，并被吞咽而进入胃后，其中所包藏的唾液淀粉酶仍可使淀粉短时继续水解，但当胃酸及胃蛋白酶渗入食团或食团散开后，pH下降至1-2时，不再适合唾液淀粉酶的作用，同时该淀粉酶本身亦被胃蛋白酶水解破坏而完全失去活性。胃液不含任何能水解碳水化合物的酶，其所含的胃酸虽然很强，但对碳水化合物也只可能有微少或极局限的水解，故碳水化合物在胃中几乎完全没有什么消化。

3. 肠内消化

碳水化合物的消化主要是在小肠中进行。小肠内消化分肠腔消化和小肠粘膜上皮细胞表面上的消化。极少部分非淀粉多糖可在结肠内通过发酵消化。

1. 肠腔内消化 肠腔中的主要水解酶是来自胰液的α-淀粉酶，又称胰淀粉酶(amy-lopsin)，其作用和性质与唾液淀粉酶一样，最适pH为6.3-7.2，胰淀粉酶对末端α-1，4-糖苷键和邻近α-1，6-糖苷键的α-1，4-糖苷键不起作用，但可随意水解淀粉分子内部的其他α-1，4-糖苷键。消化结果可使淀粉变成麦芽糖、麦芽三糖(约占65%)、异麦芽糖、α-临界糊精及少量葡萄糖等。α-临界糊精是由4-9个葡萄糖基构成。
2. 小肠粘膜上皮细胞表面上的消化 淀粉在口腔及肠腔中消化后的上述各种中间产物，可以在小肠粘膜上皮细胞表面进一步彻底消化。小肠粘膜上皮细胞刷状缘上含有丰富的α-糊精酶、糖淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶及乳糖酶，它们彼此分工协作，最终把食物中可消化的多糖及寡糖完全消化成大量的葡萄糖及少量的果糖和半乳糖。生成的这些单糖分子均可被小肠粘膜上皮细胞吸收。
3. 结肠内消化 小肠内不被消化的碳水化合物到达结肠后，被结肠菌群分解，产生氢气、甲烷、二氧化碳和短链脂肪酸等，这一系列过程称为发酵。发酵也是消化的一种方式。所产生的气体经体循环转运，经呼气和直肠排出体外，其他产物如短链脂肪酸被肠壁吸收并被机体代谢。碳水化合物在结肠发酵时，促进了肠道一些特定菌群的生长繁殖，如双歧杆菌、乳酸杆菌等。

碳水化合物的吸收

碳水化合物经过消化变成单糖后才能被细胞吸收。糖吸收的主要部位是在小肠的空肠。单糖首先进入肠粘膜上皮细胞，再进入小肠壁的毛细血管，并混合于门静脉而进入肝脏，最后进入大循环，运送到全身各个器官。在吸收过程中也可能有少量单糖经淋巴系统而进入大循环。

单糖的吸收过程不单是被动扩散吸收，而是一种耗能的主动吸收。目前普遍认为，在肠粘膜上皮细胞刷状缘上有特异的运糖载体蛋白：不同的载体蛋白对各种单塘的结合能力不同，有的单糖甚至完全不能与之结合，故各种单糖的相对吸收速率也就各异。

碳水化合物消化后：

1. 直接送到全身成为肌糖原及提供身体活动所需能量。多余部分也会在脂肪组织内形成脂肪。
2. 送到肝脏，肝脏会吸收需求量转为肝糖原储存。

蛋白质

由于睡液中不含水解蛋白质的酶，所以食物蛋白质的消化从胃开始，主要在小肠。

胃内消化蛋白质的酶是胃蛋白酶，胃蛋白酶的最适宜pH值为1.5～2.5，胃蛋白酶对乳中的酪蛋白有凝乳作用，这对婴儿较为重要，因为乳液凝成乳块后在胃中停留时间延长，有利于充分消化。

由于食物在胃内停留时间较短，所以消化不完全，消化产物及未被消化的蛋白质在小肠内多种蛋白酶及肽酶的共同作用下，进一步水解为氨基酸。小肠是蛋白质消化的主要部位，蛋白质在小肠内的消化主要依赖于胰腺分泌的各种蛋白酶，消化产物是氨基酸和小肽。

蛋白质经过小肠腔内的消化，被水解为可被吸收的氨基酸和2～3个氨基酸的小肽，这些都可以被吸收，被吸收的氢基酸通过肠粘膜细胞进入肝门静脉，被运输到肝脏和其他组织或器官被利用。

另外，少数蛋白质大分子和多肽亦可被直接吸收。

人体能量来源

通常

脂肪是日常基础代谢活动的主要供能体（占比约60%）。

糖类平时主要对大脑，血细胞供能，以及为额外活动（运动和活动）提供主要供能支持（约占总供能比例中的35%）。

蛋白质平时只有平衡氨基酸配比和中间代谢产物供能。（约占总供能比例中的2%-5%）

饥饿时

当肝糖原耗竭后，血糖浓度下降，胰高血糖素分泌增加，脂肪代谢产生酮体，以便为缺乏能量的大脑供能，同时加速推动糖异生，分解一些氨基酸。

糖异生的原料主要来自氨基酸，以及少量来自甘油。

肌肉中的蛋白质分解为氨基酸后，以丙氨酸和谷氨酰胺的形式运送到肝脏，机体每天在饥饿初期可以通过糖异生生成约90-120g葡萄糖。换算下来，每天需分解180-200g的蛋白质。蛋白质的分解强度随着机体对饥饿的适应，糖供能比例的减少而降低（可检测到尿氮逐渐减少）。

机体适应了饥饿状态后，脂肪通过产酮作用生成的酮体为大脑供能，但仍需要通过糖异生生成约40ｇ左右的葡萄糖以维持人体需求。

代谢产生的酮体进入大脑或肌肉组织中提供能量，多余的无法进一步分解，只能停留在血液中，然后随尿液排出体外。约8天后，人体可以适应酮体浓度，达成一个平衡。

长期饥饿阶段，就是糖这一块的供能几乎被脂肪和蛋白质取代。由于酮体最高可为大脑提供75%的能量，大脑其他25%供能，依赖于糖异生。

可以大致算出，极限而长期的饥饿时，脂肪供能约80%-85%，余下的15%-20%的供能，需由蛋白质补充。

营养代谢

碳水化合物的代谢

碳水化合物又称为糖，是碳的水合物，指自然界中的单糖、寡糖及多糖。糖类物质是含多羟基的醛类或多羟基酮类化合物。

碳水化合物在体内分解过程中，首先经糖酵解途径降解为丙酮酸，在无氧情况下，丙酮酸在胞浆内还原为乳酸，这一过程称为碳水化合物的无氧氧化。由于缺氧时葡萄塘降解为乳酸的情况与酵母菌内葡萄糖“发酵”生成乙酸的过程相似，因而碳水化合物的无氧分解也称为“糖酵解”。在有氧的情况下，丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧后进入三羧酸循环，最终被彻底氧化成二氧化碳及水，这个过程称为碳水化合物的有氧氧化。

无氧分解

通过糖酵解生成乳酸与ATP，乳酸可以由血液运输到肝脏通过糖异生生成糖原。

糖酵解过程

由于葡萄糖降解到丙酮酸阶段的反应过程对于有氧氧化和糖酵解是共同的，因此把葡萄糖降解成丙酮酸阶段的具体反应过程单独地称为糖酵解途径。整个过程可分为两个阶段。第一阶段由1分子葡萄糖转变为2分子磷酸丙糖，第二阶段由磷酸丙糖生成丙酮酸。第一阶段反应是一个耗能过程，消耗2分子ATP；第二阶段反应是产能过程，一分子葡萄糖可生成4分子的ATP，整个过程净生成2分子ATP。

糖酵解作用的生理意义

糖酵解产生的可利用能量虽然有限，但在某些特殊情况下具有重要的生理意义。例如重体力劳动或剧烈运动时，肌肉可因氧供应不足处于严重相对缺氧状态，这时需要通过糖酵解作用补充急需的能量。

有氧氧化

与氧气反应直接生成大量ATP与CO2,H2O.（在线粒体中完成）

葡萄糖的有氧氧化反应过程可归纳为三个阶段：第一阶段是葡萄糖降解为丙酮酸，此阶段的化学反应与糖酵解途径完全相同。第二阶段是丙酮酸转变成乙酰辅酶A。第三阶段是乙酰辅酶A进人三羧酸循环被彻底氧化成CO2和H2O,并释放出能量。

三羧酸循环由一连串的反应组成。这些反应从有4个碳原子的草酰乙酸与2个碳原子的乙酰CoA（乙酰辅酶A）的乙酰基缩合成6个碳原子的柠檬酸开始，反复地脱氢氧化。通过三羧酸循环，葡萄糖被完全彻底分解。

代谢化学过程

1. 食物→葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→磷酸二羟丙酮→甘油（脂肪）。
2. 食物→葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→磷酸二羟丙酮→磷酸烯醇丙酮酸→丙酮酸→氨基酸→蛋白质→氨基酸→乙酰辅酶A→三羧酸循环。
3. 食物→葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→磷酸二羟丙酮→磷酸烯醇丙酮酸→丙酮酸→乙酰辅酶A→酮体，脂肪酸（脂肪），胆固醇。
4. 乙酰辅酶A→三羧酸循环→柠檬酸→a-酮戊二酸→谷氨酸→嘌呤。

脂肪酸合成可被调节，当生物体内糖含量高而脂肪酸含量低时，脂肪酸的合成最为有利。

脂类的代谢

定义

• 脂类：油、脂肪和类脂以及它们的许多衍生物的总称。食物中的油脂主要是油和脂肪，它们都是中性甘油酯。
• 油：习惯上把在常温下为液体的甘油酯叫做油，溶点低，主要是含不饱和脂肪酸的甘油酯。
• 脂肪（甘油三酯／三脂肪酰甘油）：甘油和三分子脂肪酸组成的酯，在常温下为固体，其溶点较高，主要是含饱和脂肪酸的甘油酯，因此油和脂肪并没有严格界限。人体内大部分脂肪存于脂肪组织中。
• 类脂：是一些物理性质与脂肪类似的物质，其中包括磷脂、糖脂、类固醇及类固醇酯。

脂类的吸收和代谢过程：

1. 甘油三酯（脂肪）→脂肪酸→乙酰辅酶A→胆固醇，酮体，三羧酸循环。
2. 甘油（脂肪）→磷酸二羟丙酮→6-磷酸葡萄糖→葡萄糖。
3. 脂肪→甘油→磷酸二羟丙酮→丙酮酸→乙酰辅酶A→胆固醇，三羧酸循环。
4. 丙酮酸→草酰乙酸→磷酸烯醇丙酮酸→３-磷酸甘油醛→6-磷酸果糖→6-磷酸葡萄糖→葡萄糖。

但脂类不能转变为氨基酸，仅脂肪的甘油可通过生成磷酸甘油醛，循糖酵解途径逆行反应生成糖，转变为某些非必需氨基酸。

脂肪消耗的途径：

1. 脂肪分解为甘油加脂肪酸进入血液后，送至人体各组织。甘油可由肝脏转化为磷酸二羟丙酮，进行糖酵解与糖异生。除肝脏外身体其他组织不能利用甘油。脂肪酸则可在除肝脏外组织进行糖异生生成糖原。
2. 肝脏利用脂肪酸生成酮类物质，通过血液输送至身体其余部分供能。（严重缺少糖原情况下才会激活此功能）

注：肝脏可以制造酮但是无法利用酮，身体其他组织可以利用酮但是无法制造。酮是除糖原外唯一大脑可以利用的能量物质。

蛋白质的代谢

氨基酸是构建肽和蛋白质的结构单元，由两个或几个氨基酸组成的短链称之为肽，由几十到上百个氨基酸组成的长链称为多肽或蛋白质。作为蛋白质结构成分的氨基酸只有２０种。蛋白质是生命物质中最重要的成分，是生命存在的形式，没有蛋白质就没有生命。

1. 食物蛋白质→氨基酸→葡萄糖，组织蛋白质，尿素，酮体，含氮化合物，三羧酸循环。
2. 蛋白质→氨基酸→丙酮酸→乙酰辅酶A→胆固醇。
3. 蛋白质→氨基酸→丙酮酸→乙酰辅酶A→脂肪酸→甘油三酯。

氨基酸无论生糖、生酮（亮氨酸，赖氨酸）或生酮并生成糖氨基酸（异亮、苯丙、色、酪、苏氨酸）分解后均生成乙酰辅酶A，后者经还原缩合反应可合成脂肪酸进而合成脂肪，即蛋白质转变为脂肪。乙酰辅酶A也可合成胆固醇以满足机体的需要。

体内蛋白质中的20种氨基酸，除生酮氨基酸（亮氨酸，赖氨酸）外，都可通过脱氨作用，生成相应的a-酮酸，这些a-酮酸可通过三羧酸循环及生物氧化生成CO2，H2O并释放能量，生成ATP，也可转变为某些中间代谢产物如丙酮酸，循糖异生途径转变为糖。

由此可见，20种氨基酸除亮氨酸及赖氨酸外均可转变为糖，同时糖代谢中间代谢产物仅能在体内转变成几种非必需氨基酸，其余8种必需氨基酸（苏、甲硫、赖、亮、异亮、缬、苯丙及色氨酸等8种氨基酸不能由糖代谢中间产物转变而来，必须由食物供给，因此称之为必需氨基酸）必须从食物摄取，这就是为什么食物中的蛋白质不能为糖、脂替代，而蛋白质却能替代糖和脂肪供能的重要原因。

三羧酸循环不仅是糖、脂肪、蛋白质及核酸代谢的共同途径，而且也是它们之间互相联系的枢纽。