生物教案-人和动物体内三大营养物质的代谢
这部分内容涉及生物化学的内容比较多,且理论性比较强,学生在这方面接触的生活实例也不是很多,因此教师在处理这部分内容时主要通过实例讲授为主,学生思考、讨论为辅。
(1)糖类、脂类、蛋白质之间的转化关系
①糖类代谢与脂类代谢之间的关系
教师应让学生清楚,糖类与脂肪之间的转化是双向的,但它们之间的转化程度不同,糖类可以大量形成脂肪,例如酵母菌放在含糖培养基中培养,细胞内就能够生成脂类,个别种类的酵母菌合成的脂肪可以高在这酵母菌干重的40%;然而脂肪却不能大量转化为糖类,例如某些动物在冬眠的时候,脂肪可以转变成糖类。
②糖类代谢与蛋白质代谢的关系
首先使学生明确必需氨基酸和非必需氨基酸的概念:所谓非必需氨基酸是指在人体细胞中可能合成的氨基酸;所谓必需氨基酸是指在人体细胞中不能合成的氨基酸,人体的必需氨基酸共有8种,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸。
然后教师应指出糖类与蛋白质之间的转化也可以是双向的:糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸,但糖类不能转化为必需氨基酸,因此糖类转变蛋白质的过程是不全面的;然而几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸通过脱氨基作用后,产生的不含氮部分都可以转变为糖类,例如,用蛋白质饲养患人工糖尿病的狗,则有50%以上的食物蛋白质可以转变成葡萄糖。
③蛋白质代谢与脂类代谢的关系
教师应向学说明,蛋白质与脂类之间的转化依不同的生物而有差异,例如人和动物不容易利用脂肪合成氨基酸,然而植物和微生物则可由脂肪酸和氮源生成氨基酸;某些氨基酸通过不同的途径也可转变成甘油和脂肪酸,例如用只含蛋白质的食物饲养动物,动物也能在体内存积脂肪。
教师最后应总结一下三大营养物质代谢之间的关系,并可用下图表示:
(1)糖类、脂类、蛋白质之间转化是受到制约的
教师可举例说明三大营养物质转化的制约条件:
例如,糖类可以大量转化成脂肪,而脂肪却不能大量转化成糖类,而且糖类供应充足时才有可能大量转化成脂肪;再如教师还可举人和动物体内糖类、脂类、蛋白质作为能源物质的先后顺序这个例子;教师应向学生阐明三大营养在人和动物体的作用是各有侧重的,糖类是主要的供能物质,脂肪是主要的储能物质,蛋白质的主要作用于是构成生物体和调节生命活动。人体所需要的能量主要来自于糖类氧化分解,只有当糖类代谢发生障碍,人体会动用脂肪和蛋白质氧化分解供能,当糖类和脂肪的摄入量都不足时,体内蛋白质就将成为主要的供能物质;然而,当糖和脂肪供应充足,且其代谢过程又都正常时,体内蛋白质的分解供能就会相应减少。
这部分教学的最后,教师可提出一些综合性的问题供学生分析讨论,如:长期营养不良的人为什么会全身浮肿?
所谓浮肿是组织细胞之间的细胞液中的水分含量多于正常状态所致。我们知道,内环境中的淋巴、血浆、组织液之间从物质流动角度看有以下关系:组织液与血浆之间可双向交换物质,淋巴中的物质可单向流入血浆,组织液中的物质单向流入淋巴,且正常生理状态下如果保持着动态平衡的组织液多了,就意味着这种动态平衡被破坏。造成这种破坏的原因是什么呢?组织液多于正常状态,可能有两种原因,其一血浆的浓度低于正常状态;其二,组织液浓度高于正常状态。
我们先分析第一个原因是否成立,血浆浓度有没有可能低于组织液浓度呢?当人长期营养不良,这里说的营养不良主要是饥饿引起的,而不是因为偏食引起的。当人长期营养不良,结果会使血浆中的蛋白质含量降低,使血浆浓度下降,当其浓度低于组织液浓度时,组织液含量会增多,表现出水肿的现象,因此长期营养不良的人会全身浮肿。
我们再来分析第二个原因有没有可能发生。学生这能有过这样的经历,不小心被桌椅碰得较重时,并没有碰破,也没出现皮下出血,但被撞的地方会肿起来。这也是由于组织液多于正常状态所致,为什么呢。原来,身体的某个部位被碰得较重后,皮下毛细血管并没有破裂,因此不会流血,但毛细血管还是受到了损伤,表现为毛细血管的通透性比以前大,正常情况下,毛细血管是不允许大分子物质如蛋白质通过的,但受伤后,毛细血管对大分子的通透性增高,平时不能进入组织液的蛋白质现在进入组织液了,结果造成细胞液浓度高于正常状态,导致吸水增多,同样表现出水肿的现象。
至于受伤后消肿的过程是组织液被重吸收回血浆或淋巴的过程。消肿的关键是组织液中的蛋白质减少,以降低组织液的浓度。在组织液中的蛋白质不易通过毛细血管回到血浆,但可从毛细淋巴管进入淋巴,因此淋巴在回收蛋白质方面起着很重要的作用,淋巴回流不畅,也会引起水肿。
3、三大营养物质代谢与人体健康
(1)糖类代谢与人体健康
教师可引导学生分析教材中的血糖的来源与去路的示意图,分析人体对血糖浓度的调节机制。
人体血糖浓度一般维持在80-120mg/dL(0.1%),食物中的糖类物质被消化为葡萄糖,然后吸收血液,血糖增加,此时一部分葡萄糖会在肝脏和肌肉等处转化为肝糖元和肌糖元,使血糖浓度维持在80-120mg/dL(0.1%)的正常水平;反之,血糖浓度下降时,肝脏中的肝糖元又可以转变为葡萄糖陆续释放到血液中,使血糖浓度继续维持稳定状态。
人在长期饥饿状况下或肝功能减退的情况下,血糖含量降低到50-60 mg/dL,为低血糖,主要表现为头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等症状。出现低血糖早期症状,又得不到及时的缓解,因为脑组织功能活动所需要的能是主要来自葡萄糖的氧化分解,而脑组织中含糖元极少,需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能,所以会出现惊厥和昏迷等症状,
当血糖含量低于45mg/dL时,脑组织就会因得不到足够的能量而发生功能障碍。
教师可适时提出下面的问题:
①出现低血糖早期症状后,应该采取什么样的措施能迅速缓解?
②出现低血糖昏迷症状后,应该采取什么样的措施能迅速缓解?
③从三大营养物质代谢的角度分析,造成人体肥胖的原因可能有哪些?
(2)脂肪代谢与人体健康
教师可与学生一起讨论脂肪肝的问题,可提问:你听说过脂肪肝吗?知道为什么会得这种病吗?知道脂肪肝对人体带来的危害吗?
脂肪的来源太多时,肝脏就会将多余的脂肪合成脂蛋白,从肝脏中运输出去,如果肝脏功能不好,或合成脂蛋白原料磷脂不足时,会使脂蛋白的合成受阻,脂肪不能顺利的从肝脏中运输出去,积累在肝脏中的脂肪会导致脂肪肝的形成,长期下去学会使肝细胞坏死,造成肝硬化。
3、蛋白质代谢与人体健康
提问:
①你觉得动物性蛋白的营养学价值高,还是植物性蛋白的营养学价值高?为什么?
动物性食物(如乳、蛋、肉)中氨基酸的种类较全,有些植物性食物中的蛋白质,缺少人体的某些必需氨基酸,如玉米中蛋白质缺少色氨酸,赖氨酸和半胱氨酸,大米等谷类蛋白质一般都缺少赖氨酸。因此,植物性食物如果不好,就容易出现氨基酸缺乏,导致蛋白质合成受阻,出现营养不良。如只吃玉米和大米,由于必需氨基酸种类不全,蛋白质合成不能进行,结果出现营养不良。
②为什么说在食物中掺食豆类可以提高其它蛋白质的利用率?
豆类蛋白质中赖氨酸的含量比较丰富,可以补充其他蛋白质的不足,所以掺食豆类可以提高其它蛋白质的利用率。
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