碳水化合物通论2—糖代谢
糖代谢的主要途径
1糖的无氧氧化:葡萄糖—.....—乳酸(不是乙醇)+能量(ATP)
大致过程:1分子葡萄糖——2分子丙酮酸(糖酵解)这里经过10步反应变成丙酮酸,当机体缺氧或者氧气供应相对不足,丙酮酸在细胞质还原为乳酸,并释放能量,此为无氧氧化。当氧气充足时,丙酮酸进入线粒体彻底氧化变成CO2+H2O,同时释放更多能量,此为有氧氧化。
糖酵解的调控:需要能量时释放能量,不需要能量时储存能量。
糖酵解的生理意义:红细胞没有线粒体,无法利用氧,只能通过无氧氧化供应氧。
果糖的氧化:可转变成糖酵解的中间产物,氧化供能。
果糖与痛风关系密切:果糖激酶没有反馈抑制,大量消耗ATP(提供磷酸,转化为嘌呤)
半乳糖的氧化:遗传性半乳糖血症缺乏半乳糖1-磷酸尿苷酰转移酶,易导致白内障,应避免喝牛奶。
2糖的有氧氧化:1分子葡萄糖—.....2分子丙酮酸—(线粒体)......---2分子乙酰CoA(柠檬酸循环).....—6CO2+36H2O+能量(34.4%形成30/32个ATP)
有氧氧化的意义:供能是糖代谢的干綫,是糖分解生成ATP的主要方式(无氧氧化是次要方式);提供合成其他物质的原料;提供三羧酸循环同其他物质代谢相联系(三羧酸循环本质上是属于葡萄糖);与糖代谢的其他途径联系的枢纽。
第二阶段:丙酮酸-----乙酰辅酶A:丙酮酸进入线粒体,经过5步反应变成乙酰辅酶A。此反应由丙酮酸脱氢酶复合体催化,该酶的辅酶有COA,TPP(硫胺素焦磷酸酯--维生素B1),硫辛酸(曾认为是一种B族维生素),FAD(核黄素-维生素B2)及NAD+(烟酰胺-辅酶I-维生素B5).几种重要的辅酶,含B族维生素。
第三阶段:柠檬酸循环(三羧酸循环):乙酰COA----C2O+H2O
柠檬酸循环是在有氧的条件下,在线粒体内进行的循环反应过程;产物有NADH+H+,FADH2,ATP,CO2,但没有水H2O;与呼吸链配合后,1分子乙酰辅酶A循环一次产生10分子ATP,是细胞获得ATP的主要方式;该循环代谢的只是乙酰,而循环中间产物不会代谢掉,如草酰乙酰(有替换无增加)等,理论上并不被氧化成CO2+h2o,故可以循环代谢。
柠檬酸循环在三大营养物质代谢中的重要意义:柠檬酸循环是三大营养素分解产能的共同通路,糖,脂肪,蛋白质在体内氧化分解都会产生乙酰辅酶A,然后进入柠檬酸循环进行氧化(脱氢),氢再经呼吸链释放能量,合成ATP;柠檬酸循环糖,脂肪和氨基酸代谢联系的枢纽,在一定程度上可以互相转变。例如:饱食后糖可以变成脂肪,乙酰辅酶A是合成甘油三酯和胆固醇的原料;部分氨基酸可以转变成糖;糖异生;糖也可以用来合成非必须氨基酸。柠檬酸循环的底物是由葡萄糖建立的,氧化和磷酸化的藕联即为氧化磷酸化,是生命体利用能量的关键。
糖有氧氧化可以抑制糖无氧氧化。
肿瘤细胞要消耗更多的糖,即使在有氧时,肿瘤细胞中的葡萄糖也不彻底氧化(有氧氧化),而是被分解生成乳酸(无氧氧化)。
3磷酸戊糖途径:葡萄糖——NADPH+核糖——果糖+甘油醛
4糖原的合成与分解:葡萄糖—.....—糖原;糖原——....——葡萄糖。肝脏和肌肉是储存糖原的主要器官。
5糖异生:饥饿状态下,肝脏还有肾脏,把乳酸,甘油和某些氨基酸转变为葡萄糖或糖原的过程,称为糖异生。糖异生主要在肝脏进行,肾的糖异生能力只有肝的10%,但在长期饥饿时,肾与肝糖异生的量几乎相等。
6其他:如葡萄糖—.....—葡萄糖醛酸;葡萄糖—.....—木糖醇+山梨醇