011. 糖代謝概述

糖代謝是生物學(xué)中的關(guān)鍵過(guò)程，涵蓋了從無(wú)氧酵解到糖異生的多個(gè)復(fù)雜反應(yīng)。通過(guò)深入學(xué)習(xí)，我們將全面解析這一途徑的各個(gè)階段，從而理解糖在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化與利用。這一部分的學(xué)習(xí)將占用6個(gè)學(xué)時(shí)，以確保學(xué)生能夠充分掌握糖代謝的全貌。

022. 糖的無(wú)氧酵解

2.1 ▍ 無(wú)氧酵解過(guò)程及調(diào)節(jié)

糖的無(wú)氧酵解是指葡萄糖在無(wú)氧條件下，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)分解生成乳酸，并釋放出能量的過(guò)程。這一過(guò)程主要在胞液中進(jìn)行，其終產(chǎn)物為乳酸。每分子葡萄糖經(jīng)過(guò)無(wú)氧酵解，可以凈生成兩分子ATP。

無(wú)氧酵解過(guò)程可以分為幾個(gè)階段：首先是活化階段，葡萄糖通過(guò)磷酸化和異構(gòu)反應(yīng)生成1,6-雙磷酸果糖（FBP）；接著是裂解階段，一分子F-1,6-BP裂解為兩分子3-磷酸甘油醛；然后是放能階段，3-磷酸甘油醛經(jīng)過(guò)脫氫、磷酸化、脫水和放能等反應(yīng)，生成丙酮酸；最后是還原階段，丙酮酸接受酵解過(guò)程中產(chǎn)生的NADH，重新氧化為NAD+，并生成乳酸。

無(wú)氧酵解的調(diào)節(jié)主要針對(duì)三個(gè)關(guān)鍵酶：己糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶。了解這些酶的調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)于深入理解糖無(wú)氧酵解的過(guò)程和生理意義至關(guān)重要。

2.2 ▍ 無(wú)氧酵解的生理意義

糖無(wú)氧酵解的生理意義在于為生物體提供快速能量來(lái)源。在缺氧或劇烈運(yùn)動(dòng)等情況下，無(wú)氧酵解成為主要的能量供應(yīng)途徑。然而，由于無(wú)氧酵解過(guò)程中產(chǎn)生乳酸，因此長(zhǎng)期依賴此途徑可能導(dǎo)致乳酸積累，進(jìn)而影響細(xì)胞的酸堿平衡和功能。因此，無(wú)氧酵解為生物體提供快速能量，但在缺氧情況下可能導(dǎo)致乳酸積累，影響酸堿平衡。

033. 糖的有氧氧化

3.1 ▍ 轉(zhuǎn)化丙酮酸的過(guò)程

接下來(lái)，我們將探討糖的有氧氧化。這一過(guò)程指的是葡萄糖在有氧環(huán)境中徹底氧化分解，生成二氧化碳和水，并釋放出大量能量的化學(xué)反應(yīng)。絕大多數(shù)的組織細(xì)胞都通過(guò)這一途徑來(lái)獲取能量。該反應(yīng)不僅在細(xì)胞胞液中進(jìn)行，還會(huì)進(jìn)入線粒體內(nèi)部。每一分子葡萄糖的完全氧化分解，可以產(chǎn)生30/32分子的ATP，為細(xì)胞提供充足的能量。葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中酵解為丙酮酸，并進(jìn)入有氧氧化產(chǎn)生大量ATP。

3.2 ▍ 三羧酸循環(huán)

丙酮酸在線粒體中氧化脫羧轉(zhuǎn)化為乙酰CoA。此過(guò)程中，兩分子(NADH+H+)能凈產(chǎn)生2×2.5分子ATP。丙酮酸在丙酮酸脫氫酶系的催化作用下，發(fā)生氧化脫羧反應(yīng)，生成(NADH+H+)和乙酰CoA。三羧酸循環(huán)是線粒體內(nèi)的關(guān)鍵代謝途徑，它始于乙酰CoA與草酰乙酸的縮合反應(yīng)，生成檸檬酸。在三羧酸循環(huán)中將乙酰CoA氧化分解，生成ATP及關(guān)鍵代謝中間物。此循環(huán)經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)，最終生成檸檬酸、異檸檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、琥珀酸、延胡索酸、蘋(píng)果酸，再回到草酰乙酸。

3.3 ▍ 有氧氧化的意義

糖的有氧氧化具有重要生理意義，通過(guò)這一過(guò)程，糖類物質(zhì)能被高效且徹底地氧化分解，為機(jī)體提供能量和必需的代謝中間產(chǎn)物。有氧氧化是能量生成的主要途徑，涉及糖、脂肪和蛋白質(zhì)的徹底氧化分解。

044. 磷酸戊糖途徑

4.1 ▍ 途徑的生理意義

磷酸戊糖途徑始于G-6-P的脫氫反應(yīng)，經(jīng)由一系列代謝反應(yīng)生成磷酸戊糖等中間代謝物，再重新進(jìn)入糖氧化分解代謝途徑。其生理意義在于：磷酸戊糖途徑是生成NADPH和5-磷酸核糖的關(guān)鍵，對(duì)細(xì)胞代謝尤為重要。磷酸戊糖途徑是生成NADPH和5-磷酸核糖的關(guān)鍵，其中NADPH在體內(nèi)發(fā)揮著多種重要作用，包括作為供氫體參與合成代謝，以及生成5-磷酸核糖是合成核苷酸和核酸的關(guān)鍵前體。

055. 糖原的合成與分解

5.1 ▍ 糖原合成過(guò)程

糖原是由眾多葡萄糖分子通過(guò)α-1,4-糖苷鍵和α-1,6-糖苷鍵連接而成的高分子多糖類化合物。糖原合成分為活化、縮合和分支階段，通過(guò)一系列酶促反應(yīng)生成糖原分子。在活化階段，葡萄糖首先轉(zhuǎn)化為尿苷二磷酸葡萄糖；縮合階段，在糖原合酶的催化下，延長(zhǎng)糖鏈；分支階段，當(dāng)糖鏈長(zhǎng)度超過(guò)12個(gè)葡萄糖殘基時(shí)，會(huì)經(jīng)過(guò)分支酶的催化作用，將其由α-1,4-糖苷鍵轉(zhuǎn)換為α-1,6-糖苷鍵。

5.2 ▍ 糖原分解過(guò)程及其意義

糖原分解代謝同樣可以分為三個(gè)階段，且這一過(guò)程是非耗能性的。首先，糖原在水解階段被轉(zhuǎn)化為1-磷酸葡萄糖；接著，1-磷酸葡萄糖經(jīng)過(guò)異構(gòu)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖；最后，6-磷酸葡萄糖通過(guò)脫磷酸反應(yīng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為葡萄糖。糖原分解分為水解、異構(gòu)和脫磷酸反應(yīng)，維持血糖穩(wěn)定和能量供應(yīng)。

066. 血糖調(diào)節(jié)

6.1 ▍ 血糖來(lái)源與去路

血液中的葡萄糖含量被稱為血糖?？崭箷r(shí)的正常血糖濃度范圍為3.89~6.11mmol/L（70~100mg%）。血糖的來(lái)源與去路包括：血糖來(lái)源包括消化吸收、糖異生和糖原分解，而血糖的去路主要有氧化、合成糖原、脂肪或氨基酸等。

6.2 ▍ 血糖調(diào)節(jié)機(jī)制

血糖濃度的穩(wěn)定受到多種機(jī)制的調(diào)節(jié)，這些機(jī)制包括：血糖調(diào)節(jié)由肝臟、激素和外周組織的反應(yīng)共同作用維持動(dòng)態(tài)平衡。肝臟通過(guò)加快葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和促進(jìn)糖原合成來(lái)降低血糖，同時(shí)通過(guò)糖原分解和糖異生來(lái)提高血糖。此外，還有多種激素參與血糖水平的調(diào)節(jié)，如降低血糖的胰島素，以及升高血糖的胰高血糖素、腎上腺素等。

舉報(bào)/反饋

相關(guān)知識(shí)

糖代謝的全面解析：從無(wú)氧酵解到有氧氧化
糖代謝途徑詳解：從無(wú)氧到有氧
糖代謝的奧秘：從酵解到氧化的調(diào)控機(jī)制
糖酵解的全程揭秘：從葡萄糖到乳酸的無(wú)氧轉(zhuǎn)化
糖的無(wú)氧分解
糖酵解與有氧呼吸的詳細(xì)過(guò)程探析
糖酵解：無(wú)氧條件下的能量轉(zhuǎn)換路徑
糖酵解與無(wú)氧酵解：過(guò)程、關(guān)鍵步驟及重要性
科學(xué)運(yùn)動(dòng)指南丨有氧運(yùn)動(dòng)與無(wú)氧運(yùn)動(dòng)的全面解析
全面解析紅茶的營(yíng)養(yǎng)成分與健康益處：從 caffeine 到抗氧化物

網(wǎng)址: 糖代謝的全面解析：從無(wú)氧酵解到有氧氧化 http://m.u1s5d6.cn/newsview1775331.html