叮叮的“小豆芽”不停地晃,当当的眼珠也跟着转个不停:“我都快被转晕了,你有没想出什么好办法来帮助老伯?”叮叮实在想不出什么好办法,只得再次求助于万能电子魔盒。他们在魔盒的液晶屏上输入问题,液晶屏上立刻出现了答案:了解细胞的莫如细胞自己!
叮叮、当当明白了,立刻化作光芒回到老伯的腿中。细胞们告诉他们:“一是快点给腿保暖,二是让老伯吃点东西,因为我们细胞生存也是需要营养物质的。”
人体在代谢过程中,不能像绿色植物那样,直接把从外界中摄取的无机物,制造成自身的有机物,而是直接或间接的以绿色植物为食物,来获取现成的有机物,人体通常摄取的三大营养物质是糖类、脂类、蛋白质,这些营养物质也是细胞必需的营养物质。
食物中的糖类绝大部分是淀粉,此外还有少量蔗糖、乳糖等。食物中的淀粉经消化分解成葡萄糖,葡萄糖被小肠上皮细胞吸收之后,有以下三种变化:
一部分葡萄糖随血液循环运往全身各处,在细胞中氧化分解,最终生成二氧化碳和水,同时释放出能量,供生命活动的需要。另一部分葡萄糖用来供细胞利用,多余的部分可以被肝脏和肌肉等组织合成糖元储存起来。当血糖含量由于消耗而逐渐降低时,肝脏中的肝糖元可以分解成葡萄糖,并陆续释放到血液中,以便维持血糖含量的相对稳定。肌肉中的肌糖元则作为能源物质,为肌肉活动提供能量。
除上述变化以外,如果还有多余的葡萄糖,这部分葡萄糖可以转变成脂肪和氨基酸等。
食物中的脂质代谢主要指脂肪(甘油三酯),同时还有少量的磷脂(主要指卵磷脂和脑磷脂)和胆固醇。
食物中的脂质在人体内经过消化,以甘油和脂肪酸的形式被吸收后,大部分再度合成脂肪,随着血液运输到全身各组织器官中,在各组织器官中发生以下两种变化:一部分在皮下组织、腹腔大网膜和肠系膜等处储存起来,常以脂肪组织的形式存在;另一部分在肝脏和肌肉等处再度被分解成甘油和脂肪酸等,然后直接氧化分解,生成二氧化碳和水,释放出大量能量或者转变为糖元等。
食物中的蛋白质,既有来自谷类、豆类等植物性蛋白质,又有来自肉、蛋、奶的动物性蛋白质。蛋白质在人和动物的消化道内被分解成各种氨基酸。氨基酸被吸收后有以下四种变化:
1.直接被用来合成各种组织蛋白质,如红细胞中血红蛋白,肌肉细胞中的肌球蛋白和肌动蛋白等。
2.有一些细胞还能合成一些具有一定生理功能的特殊蛋白质,例如肝细胞能够合成血浆蛋白中的特殊蛋白原和凝血酶原等;某些腺上皮细胞能够合成消化酶;某些内分泌细胞能够合成蛋白类激素等。
3.通过氨基转换作用,把氨基转移给其他化合物,可以形成新的氨基酸。在人和动物体内合成的氨基酸,成为非必需氨基酸;不能在人和动物体内合成,只能从食物中合成的氨基酸,称为必需氨基酸。
4.通过脱氨基的作用,氨基酸分解成为含氮部分(也就是氨基)和不含氮部分,其中氨基可以转化成为尿素而排出体外;不含氮的部分可以氧化分解成二氧化碳和水同时释放能量,也可以合成为糖类和脂肪。
在同一细胞内,这三类营养物质的代谢是同时进行的,它们之间既相互联系又相互制约,共同形成一个协调统一的过程。糖类、脂质和蛋白质之间是可以相互转化的,但同时也需要一定的条件,除了相互转化之外还相互制约着。