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糖的分解代谢有三条途径有哪些?

信息分类:生命科学资讯    作者:YIYI发布 

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高压氧学的基础

细胞内氧的代谢

在生命过程中生长、发育、繁殖、组织修复以及身体的一切活动(如大脑活动、神经兴奋传导、体温维持、分泌活动、消化吸收、排泄、肌肉收缩以及细胞内进行的一切活动)都需要能量。身体必须不断地产生能量。这些能量主要来自被称为人体的能源物质(燃料)(包括:糖、蛋白质、脂肪)的氧化过程,其中糖可以直接被组织利用,称『直接燃料』;脂肪和蛋白质必需先分别转变为脂肪酸、甘油和氨基酸后才被氧化利用,称『间接燃料』。脂类中的磷脂、胆固醇一般不做燃料,主要作为构成细胞的成分或合成一些活性物质的原料。

从国人的饮食结构分析,全部热量的70%来自糖,5%~10%来自蛋白质,15%~20%来自脂肪。糖、蛋白、脂肪的氧化过程虽各不相同,但三者之间可以相互转化,而且在有氧条件下最终进入三羧酸循环。以糖的氧化为例。糖的分解代谢有三条途径:

一、糖的无氧酵解

人体内有少数组织(视网膜、颗粒细胞、睾丸、肾髓质)在有氧的条件下,可进行糖的酵解以外,身体绝大多数组织只有在缺氧条件下才进行糖的酵解。糖酵解是在胞浆内进行。一充分子葡萄糖进行无氧酵解可以产生2克分子的ATP,一克分子糖原进行无氧酵解可产生3克分子ATP。最终产物为丙酮酸、乳酸等。糖无氧酵解的优点:在身体剧烈运动以及缺血、缺氧性疾病组织缺氧时,靠无氧酵解尚可维持能量供应。无氧酵解的缺点:产生能量少(比糖有氧氧化少19倍),代谢产物为有机酸,故可引起酸中毒。

二、糖的有氧氧化

糖(碳水化合物)在体外氧化(燃烧)在短时间内生成二氧化碳、水和能量,以热、光形式散发,如下式: C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+673千卡。糖在体内氧化却是分若干步骤逐渐进行,最终也是生成二氧化碳和水以及等量的能量,只是这些能量分若干步产生,以便被身体利用、运输和贮存。

糖的有氧氧化在细胞的粒腺体内进行。首先糖(包括蛋白质和脂肪)经过若干步骤的反应生成乙醯辅酶A(乙醯CoA)。乙醯CoA进入三羧酸循环,在三羧酸循环中,在很多种酶的催化下经若干步骤生成二氧化碳及水和能量。其特点:①三羧酸循环所产生的二氧化碳并非是基质加氧(C+O2→CO2)所生成、而是在脱羧酶催化下,脱羧基产生的。所产生的二氧化碳经呼吸道排出;②在三羧酸循环中废物还进行加水脱氢;③脱下来的氢,在粒腺体内经由递氢体(酶)的传递,最后与氧结合生成水。在粒腺体上氢的传递体系称『呼吸链』。在此过程中也有能量释放,所以又称『生物氧化』;④生物氧化过程中所产生的能量除少部分以热能形式散发,用来维持体温之外,大部分能量均使ADP与无机磷化合生成ATP。ATP含有一个高能磷酸键(以~P表示),每克分子高能磷酸键水解时可释放出7,000卡的能量。三磷酸苷l(ATP)是能量的载体,可以传递、贮存和利用;⑤一克分子的葡萄糖进行有氧氧化,可以成38克分子的ATP,其中24克分子ATP是在三羧酸循环中产生,14克分子ATP是在生物氧化过程中产生的,最终产物为二氧化碳(三羧酸循环中生成)和水(生物氧化中生成)。

 三、磷酸戍糖通路

这个代谢过程不产生能量,但与身体解毒以及合成活性物质有关。

四、生物氧化

糖、脂肪、蛋白质三种营养物质(在生化反应中称基质)在细胞内进行有氧氧化,首先转变成乙醯辅酶A。乙醯辅酶A再进入三羧酸循环,在三羧酸循环中:①不断地脱羟(产生二氧化碳);②不断地加水脱氢,所脱下的氢并非直接与氧结合生成水。而是在粒腺体内经过一系列酶的传递,传至辅酶Q、氢被脱下一个电子变成H+。H+被排放到基质内,电子被往下传递,最后由细胞色素氧化酶将电子传给氧原子,氧原子变成氧的负离子(O2-),O2-与基质中的   H+结合生成水。我们把位于粒腺体脊岭上传递氢和电子的一系列酶,称呼吸链。由于这个过程完成的是H+的氧化(2H++O-→H2O)产生水和能量,所以也称之为『生物氧化』
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