【王興國營養特訓班】第5期第7課6組胡潔云

老師本次課講的內容是糖的代謝,一系列的生化反應,有點難,整理一下:

一、葡萄糖5大代謝通道(糖代謝的主要途徑)

1. 糖的無氧氧化:葡萄糖→......→乳酸(不是乙醇)+能量(ATP)

2. 糖的有氧氧化:葡萄糖→……→CO 2 +H 2 O+能量(ATP)

3. 磷酸戊糖途徑:葡萄糖→ → → NADPH+核糖→→果糖+甘油醛

4. 糖原的合成不分解:葡萄糖→……→糖原;糖原→……→葡萄糖

5. 糖異生:乳酸、甘油和某些氨基酸→……→葡萄糖

6. 其他:如,葡萄糖→……→葡萄糖醛酸;葡萄糖→……→木糖醇+山梨醇

二、糖酵解是指葡萄糖在細胞質中經過10步反應,轉化為丙酮酸的過程。這是無氧氧化和有氧氧化的共同通道。

當機體缺氧(無法利用氧戒氧供應相對不足)時,丙酮酸在細胞質還原為乳酸并釋放能量,此為無氧氧化。1分子葡萄糖→…..→2分子丙酮酸(糖酵解)→2分子乳酸,同時釋放能量

當氧供應充足時,丙酮酸主要進入線粒體中徹底氧化為CO 2 +H 2 O ,并釋放更多能量,此為有氧氧化。

糖酵解的調控:

骨骼肌中:

消耗能量多時,ATP/AMP比值↓,酶被激活,糖酵解↑ ,以便合成ATP

不消耗能量時,ATP/AMP比值↑ ,酶被抑制,糖酵解↓

肝臟中:

進餐后,胰島素↑ ,胰高血糖素↓,糖酵解↑ ,生成乙酰CoA以合成脂肪

饑餓時,胰島素↓ ,胰高血糖素↑,糖酵解↓,糖異生↑ ,維持血糖濃度

生理意義 :無需氧氣即可快速產生能量。 肌肉劇烈運動時氧氣供應相對不足;紅細胞沒有線粒體,無法利用氧; 神經細胞、白細胞、骨髓細胞代謝太活躍(氧供應相對不足); 機體缺氧。在人體缺氧的時候能夠提供能量,人能夠在相對惡劣的環境下不要一下子就喪失生命,人還是比較頑強的。


三、果糖的氧化

果糖每天消化吸收約100克,可轉變為糖酵解的中間產物,氧化供能。主要場所在肌肉和肝臟。

果糖與痛風:果糖激酶沒有反饋抑制,大量消耗ATP(提供磷酸,轉化為嘌呤)

遺傳性乳糖不耐受癥:缺乏B型醛縮酶,果糖-1-磷酸堆積,ATP ↓,

加速葡萄糖無氧氧化,乳酸過量中毒,血糖降低(低血糖)。癥狀為“自我限制”

半乳糖的氧化

半乳糖主要來自奶類中乳糖(半乳糖+葡萄糖)消化吸收。半乳糖-1-磷酸尿苷酰轉移酶等幾種酶,半乳糖→葡萄糖。

遺傳性半乳糖血癥:缺乏半乳糖-1-磷酸尿苷酰轉移酶,半乳糖堆積并轉化為有害物質,眼睛晶狀體中半乳糖堆積,轉化為半乳糖醇,白內障(晶狀體混濁)。

2.糖的有氧氧化

大致過程:

(胞質)1分子葡萄糖→……..→2分子丙酮酸→(線粒體)… →2分子乙酰

CoA(檸檬酸循環)→……→ 6CO 2 +36H 2 O+能量(34.4%形成30/32個ATP)

糖有氧氧化的意義在于供能;提供合成其它物質的原料;通過檸檬酸循環(三羧酸循環)同其它物質代謝相聯系;與糖代謝的其它途徑聯系的樞紐。

在丙酮酸→→乙酰輔酶A(乙酰CoA)階段,丙酮酸進入線粒體,經過5步反應氧化脫羧生成乙酰CoA。此反應由“丙酮酸脫氫酶復合體”催化。幾個重要的輔酶,TPP、 硫辛酸、 FAD、 NAD+,含“B族維生素”。

(檸檬酸循環):乙酰CoA→→CO2+H2O,是機體主要產能途徑,是在有氧的條件下,在線粒體內進行的循環反應過程。 產物有NADH+H + 、FADH 2 、ATP、CO 2 ,但沒有水H 2 O。檸檬酸(三羧酸)循環在三大營養物質代謝中有重要意義

檸檬酸循環是三大營養物質分解產能的共同通路:糖、脂肪、蛋白質在體內氧化分解都將產生乙酰輔酶A(乙酰CoA),然后進入檸檬酸循環迚行氧化(脫氫),氫再經呼吸鏈釋放能量,合成ATP(細胞可以利用的能量形式)。 檸檬酸循環是糖、脂肪呾氨基酸代謝聯系的樞紐:糖、脂肪、蛋白質通過檸檬酸循環在一定程度上互相轉變。例如,飽食后糖可以變成脂肪,乙酰輔酶A是合成甘油三酯和膽固醇的原料;絕大部分氨基酸可以轉變成糖;糖異生。糖也可以用來合成非必需氨基酸。

氧化磷酸化(生成ATP): 葡萄糖在體內經分解代謝,最終生成CO 2 +H 2 O等,同時逐步釋放能量,供生命活動所需,此為氧化。 但只有一部分(30%~40%)的能量得以形成ATP。ATP才是細胞真正可以利用的能量形式,含有高能磷酸鍵。此為磷酸化。氧化和磷酸化的藕聯即為氧化磷酸化,是生命體利用能量的關鍵。

糖有氧氧化的調節:對7個關鍵酶的抑制或激活;饑餓時,糖有氧氧化↓; ATP/ADP比值戒ATP/AMP比值↓,糖有氧氧化↑;ATP/ADP比值戒ATP/AMP比值↑,糖有氧氧化↓。

糖有氧氧化與無氧氧化的關系: 糖有氧氧化可以抑制糖無氧氧化; 腫瘤細胞要消耗更多的糖。

3.糖原合成與分解

進食的糖類大部分轉發成脂肪(甘油三酯)后儲存于脂肪組織內,只有一小部分以糖原的形式儲存。糖原儲存量(能量)雖然進少于脂肪,但動用遠比脂肪迅速,可供急需。肝臟和肌肉是儲存糖原的主要器官,但生理意義不同:肌糖原主要供肌肉收縮急需,并不輸出為血糖;肝糖原則主要輸出為血糖,是饑餓時血糖最重要來源。

糖原合成需要在糖原合成酶以及分支酶的作用下,消耗ATP(耗能過程),糖原分解的關鍵酶是“糖原磷酸化酶”。這兩種酶的活性由胰島素和胰高血糖素調節,胰島素抑制糖原分解,促進糖原合成。胰高血糖素促進糖原分解(肝臟為主)。腎上腺素也促進糖原分解(肌肉為主,尤其是應激時)。

4.糖異生: 饑餓狀態下,肝臟(還有腎臟)把乳酸、甘油和某些氨基酸轉變為葡萄糖戒糖原的過程,稱為糖異生。糖異生主要在肝臟進行,腎的糖異生能力只有肝的10%,但在長期饑餓時,腎糖異生能力大大增強,與肝糖異生的量幾乎相等。糖異生的主要原料為乳酸,饑餓時,糖異生的主要原料是(生糖)氨基酸和甘油。

糖異生的生理意義

維持血糖恒定:如果沒有進食, 10余小時肝糖原即被耗盡。后靠糖異生補充血糖,即使禁食24小時,血糖仍能保持正常范圍。長期饑餓時也僅略下降,主要靠糖異生維持。

補充和恢復肝糖原,尤其是在饑餓后進食,糖原儲備更豐富。不但直接利用攝入癿葡萄糖恢復糖原,還繼續(進食2、3小時)通過糖異生合成更多糖原。

腎臟糖異生增強有利于維持酸堿平衡。

.葡萄糖 →→葡萄糖醛酸(葡糖醛酸)

活化的葡萄糖醛酸 UDPGA是組成透明質酸、硫酸軟骨糙、肝糙等糖胺聚糖癿成分。 UDPGA在肝內參不徆多解毒反應,能不數千種親脂物質結合,使之排出體外,如不膽紅糙、類固醇激糙、嗎啡和苯巴比妥藥物等。

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