食物含有人体所需的各种营养素，经过消化吸收变成机体细胞可以利用的小分子成份。这些物质一方面可以提供生命活动所需的能量，另一方面还能为物质代谢提供物质来源。下面仅就糖类、脂类和蛋白质在人体内的生物转运和生物转化过程做详细阐述。
一、糖类的体内过程
食物中的糖类以植物淀粉和动物糖原为主，其余还包括麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等。其中淀粉是糖类的主要存在形式。糖类的消化从口腔开始。唾液和胰液均含有α-淀粉酶，可以水解淀粉中的α-1，4糖苷键，但食物在口腔中停留的时间很短，淀粉的消化主要在小肠中进行。淀粉在小肠内首先被胰α-淀粉酶水解成寡糖，进而在小肠粘膜细胞的腔面被肠酶再水解成为葡萄糖。
葡萄糖穿过小肠粘膜进入毛细血管被吸收，再汇聚成门静脉入肝脏。吸收进入机体的葡萄糖除小部分形成糖原外，大部分转化成甘油三酯储存在脂肪组织中。当机体需要葡萄糖时，糖原可以迅速被动用，而甘油三酯则不能。糖原分成肝糖原和肌糖原两种。肝糖原是血糖的重要来源，肌糖原主要提供肌肉收缩所需能量。
葡萄糖的分解代谢根据供氧状况的不同分为两种形式：在氧气充足条件下，葡萄糖进行有氧氧化，彻底氧化成为CO2和H2O；缺氧时进行无氧氧化生成乳酸。无论哪种氧化形式均从酵解开始。糖酵解是指一分子葡萄糖裂解成为两分子丙酮酸的过程。丙酮酸在供氧充分时彻底氧化为CO2和H2O，缺氧时形成乳酸，有些植物、微生物还可以将丙酮酸转化成为乙醇，称为乙醇发酵医,学,全,在,线,提,供www.med126.com，人类利用这个原理进行酿酒。葡萄糖的无氧氧化在细胞浆中进行，可以迅速提供能量，对于肌肉收缩尤其重要。另外红细胞没有线粒体，所需能量完全由无氧氧化提供，神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即时不缺氧也需无氧氧化提供部分能量。葡萄糖的有氧氧化是在线粒体中进行的，是机体获得能量的主要方式。葡萄糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体，在泛酸的参与下共同构成乙酰辅酶A，后者进入三羧酸循环，在多种呼吸酶参与下最终生成CO2、H2O以及大量的能量。
葡萄糖的分解代谢除了有氧氧化和无氧氧化外还存在其他代谢途径，其中磷酸戊糖途径就是重要的一种。与前两种代谢生成ATP不同，后者生成磷酸核糖，为核酸生物合成提供核糖。
体内的糖原储备有限，一般来讲仅够维持10小时的生命活动需要。因此需要不断进行葡萄糖或糖原的补充。事实上，肝脏不断地利用非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等)来合成葡萄糖或糖原，这个过程称为糖异生。机体进行糖异生的主要器官是肝脏，肾脏也可进行，但是效率仅为前者的十分之一，长期饥饿时肾脏糖异生能力可代偿性增强。糖异生的重要生理学作用是维持血糖平稳。在空腹或饥饿状态下，血糖几乎完全依赖这种方式来维持。糖异生的主要原料是乳酸、氨基酸和甘油。乳酸是糖无氧氧化的产物，肌肉运动时可以产生大量的乳酸，但肌组织本身不能利用它，需运送到肝脏重新合成糖，这个过程也称为乳酸循环；甘油是脂肪的分解产物，在饥饿的早期脂肪分解活跃，生成的甘油增多，运送到肝脏的数量也随之增加，每天约可生成10-15克糖；糖异生的主要原料是氨基酸，蛋白质分解后形成的氨基酸可在肝脏转化成为糖。
血糖是指血中的葡萄糖，其浓度相当稳定，维持在3.89-6.11mmol/L之间。血糖的来源包括肠道吸收、肝糖原分解或肝内糖异生形成的葡萄糖释放入血，血糖的去路则为组织利用及肝脏摄取。血糖水平的调整主要依赖激素调节。胰岛素是体内唯一降低血糖的激素，也是体内唯一促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。胰高血糖素是体内主要升糖激素，此外糖皮质激素和肾上腺素也具有升糖作用。
二、脂类的体内过程
膳食中的脂类以中性脂肪（甘油三酯)为主，此外还包括少量的磷脂、固醇类等。这里主要讨论脂肪的体内过程。胃液中含有少量的脂肪酶，但其最适PH范围6.3-7.0，而正常人体胃液PH值大约1-2左右，因此几乎不产生消化作用。婴儿的胃酸比较少，同时乳中脂肪呈乳化状态，故婴儿脂肪的消化开始于胃。食物通过十二指肠时，因为机械刺激引起胆囊收缩，胆汁分泌www.med126.com。食物中的脂肪与胆汁酸盐在小肠中充分混合，形成细小乳胶体。胰液中的胰脂肪酶将甘油三酯1、3位酯键水解，形成两分子脂肪酸和一分子的甘油一酯。
脂肪水解后的小分子，如甘油、中短链脂肪酸可在胆汁酸盐的帮助下直接进入粘膜下毛细血管，通过门静脉进入血液循环。长链脂肪酸和甘油一酯进入粘膜细胞后重新合成甘油三酯，并与磷脂、胆固醇和蛋白质形成乳糜微粒进入淋巴循环。乳糜微粒是运载食物脂肪的主要形式，最终被肝脏回收。肝脏将来自食物的外源性脂肪和体内合成的内源性脂肪加载蛋白质组成极低密度脂蛋白释放入血，为组织提供甘油三酯，随着极低密度脂蛋白中的甘油三酯不断被摄取，同时不断富集血液中的胆固醇，最终形成含甘油三酯少、胆固醇多的低密度脂蛋白。低密度脂蛋白相对来说比较容易穿过血管内皮细胞儿沉积于血管壁内，从而引发炎性反应，最终导致动脉粥样硬化的发生。实验证明男性低密度脂蛋白浓度普遍高于女性，因此男性动脉粥样硬化发病率高于女性。肝脏还可合成高密度脂蛋白，其功能将体内胆固醇、磷脂运送回肝脏进行代谢，有保护作用。
食物脂肪经过消化吸收成为小分子后，再经肝脏、脂肪组织和小肠重新合成自身甘油三酯。这三个器官均含有合成甘油三酯所需要的酶，其中肝脏的合成功能尤为重要。肝脏可以合成脂肪，但不能储存脂肪。利用甘油和脂肪酸合成甘油三酯后组合成极低密度脂蛋白，通过血液循环运送到肝外组织，如果合成极低密度脂蛋白的环节出现问题就可能直接导致脂肪肝的发生。脂肪组织可以利用乳糜微粒和极低密度脂蛋白中的脂肪酸合成甘油三酯，但更主要的是利用葡萄糖为原料进行甘油三酯的合成。脂肪细胞具有合成和储存脂肪的双重功能，在脂肪代谢过程中所处地位尤其重要。小肠粘膜细胞主要利用脂肪消化产物再合成甘油三酯。
来源于食物的脂肪数量有限，用于合成甘油三酯的原料主要是葡萄糖。实验证明，人和动物即时不通过食物摄取脂肪，亦可由糖合成大量的脂肪。
机体的脂肪主要储存在脂肪细胞中。脂肪细胞中含有对激素敏感的甘油三酯脂肪酶。甘油三酯在脂肪酶的作用下分解成为甘油和脂肪酸，随后释放入血医学全在,线www.med126.com，这个过程成为脂肪动员。肾上腺素、胰高血糖素等对脂肪酶有促进作用，胰岛素、前列腺素E2有抑制作用。
甘油三酯的分解反应主要是脂肪酸的氧化。脂肪酸进入线粒体，在氧的参与下生成CO2、H2O，并释放能量。甘油则转化成丙酮酸，遵循糖代谢途径进行。在肝脏内脂肪酸氧化过程中伴随酮体的生成。这是因为肝脏具有活性较强的合成酮体的酶，同时缺乏利用酮体的酶。酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三种。酮体在肝脏内合成后被运送到肝外氧化利用，是肌肉和脑的重要能量供应方式。正常情况下血中的酮体浓度很低，特殊情况如饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病等，酮体生成量超过肝外组织的利用能力，形成酮症酸中毒，伴随酮尿。
三、蛋白质的体内过程
食物中的蛋白质是人体氨基酸的主要来源。通过消化吸收，一方面人体获取所需的氨基酸，另一方面还可消除蛋白质的特异性，避免产生过敏、中毒情况的发生。
唾液中不含水解蛋白质的酶，蛋白质的消化从胃开始。胃粘膜中的主细胞分泌胃蛋白酶原，经胃酸的激活后成为胃蛋白酶，能对蛋白质进行初步的水解，将部分蛋白质分解成蛋白胨。食物在胃内停留时间比较短，蛋白质的消化主要在小肠中进行。小肠中含有胰蛋白酶和肠激酶，二者的共同作用将食物中的蛋白质水解成为游离氨基酸和寡肽，前者占只有三分之一，后者占三分之二。小肠粘膜细胞中含有寡肽酶，将小肠内的寡肽进一步水解成氨基酸。蛋白质的消化率很高，可以达到95%。剩余未被消化的蛋白质不能被吸收，同时也有一部分消化产物不能及时吸收，肠道菌群可以利用这些物质产生腐败作用，其产物多数对机体有害，当然也能产生少量的脂肪酸和维生素被人体利用。
氨基酸穿过小肠粘膜进入粘膜下毛细血管，最终汇聚到门静脉而进入血液循环。进入体内的蛋白质主要有三个去向：通过生物氧化释放能量供机体需要、参与构成机体组成成分和转化成非蛋白质成份。
与糖和脂肪不同（糖原主要储备在肌肉和肝脏，甘油三酯主要储备在脂肪组织)，氨基酸没有专门的贮备器官。体内氨基酸有两个主要来源：食物蛋白质的消化吸收（外源性氨基酸)和细胞中蛋白质的降解（内源性氨基酸)。另外机体细胞还可以合成少量的非必需氨基酸www.med126.com。这些氨基酸混合在一起分布在全身各处细胞内，组成氨基酸代谢池。由于氨基酸不能自由穿过细胞膜，氨基酸在身体的分布是不均匀的，肌肉中最多，占大约50%，其次是肝脏，占10%，肾脏4%。
氨基酸代谢有三个去路：脱氨基产生α-酮酸和尿素；脱羧基生成胺；转化成其他含氮化合物（如嘌呤、嘧啶等)。氨基酸在转氨酶的作用下分解成为α-酮酸和氨，是氨基酸分解代谢的主要途径。α-酮酸可以同氨再结合生成人体营养非必需氨基酸，也可以转化成糖类和脂类化合物，或者进入三羧酸循环氧化成CO2、H2O，同时释放能量。人体内的氨有三种来源，其中氨基酸脱掉产生的氨是主要途径，其余还包括肠道腐败作用产生和肾小管上皮细胞分泌两种。氨对于人体是有害的，必须经过肝脏代谢主要转化成尿素排出体外。某些氨基酸还可通过脱羧基的方式生成胺类化合物，如谷氨酸脱羧成为γ-氨基丁酸（一种重要的抑制类神经递质)、组氨酸脱羧成为组织胺（强烈的血管扩张剂)、色氨酸脱羧成为5-羟色胺（抑制类神经递质)等等。此外，某些氨基酸在代谢过程中还能产生一碳单位，后者能合成嘌呤和嘧啶，参与核酸的合成。
