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生物化学与分子生物学/糖代谢
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{{Hierarchy header}} == 一、[[代谢]]的基本概念(Basis concepts of Metabolism)== 机体内的化学反应是在酶的[[催化]]下完成的。在细胞内这些反应不是相互独立的,而是相互联系的,一个反应的产物可能就是下一个反应的[[底物]],这样构成一连串的反应,称之为[[代谢途径]](pathway),由不同的代谢途径相互交叉构成一个有组织有目的的化学反应网络(network),称为代谢(metabolism)。体内的代谢途径主要分为两类:一类是由大分子([[多糖]]、[[蛋白]]、[[脂类]]等)不断降解为[[小分]]子(如CO2,NH3,H2O)的过程称之为[[分解代谢]](catabolism);另一类是由小分子(如[[氨基酸]]等)生成大分子(如[[蛋白质]])的过程称之为[[合成代谢]](anabolism)。分解代谢主要分三个阶段进行:第一阶段是由复杂的大分子分解为物质基本组成单位的过程,即糖、脂肪和蛋白质降解生成[[葡萄糖]]、脂肪酸、[[甘油]]和氨基酸;第二阶段是由这些基本[[分子]]转变为代谢中间产物,即活泼的二碳化合物的过程,如上述葡萄糖、氨基酸和脂肪酸等降解为[[乙酰]]CoA,这期间有少量能量的释放,生成[[ATP]];第三阶段是乙酰CoA氧化生成CO2和H2O的过程,这期间生成的NADH,FADH2通过[[氧化磷酸化]]过程,生成大量ATP。合成代谢一般不是分解代谢简单的逆向反应,而是由不同酶催化的,通常需要消耗ATP,还原供氢体多为NADPH。很显然,分解代谢是一个[[发散]]的过程(divergent process),而合成代谢是一个集合过程(convergent process)。在正常的机体内,代谢受着严格的调控(regulation),处在[[动态平衡]]状态中,这种调节主要是通过各种代谢途径中关键的限速酶的活性变化来实现的。调控发生在两个水平上:一个是细胞内水平,主要由代谢底物、产物的多少来完成;第二个是整体水平,主要通过[[神经]]-[[内分泌系统]]来实现。 == 二、食物中糖的[[消化]]和吸收(Digestion and absorption of carbohydrates)== 食物中的糖类主要是植物[[淀粉]](starch)和动物[[糖原]](glycogen)两类可消化吸收的多糖、少量[[蔗糖]](sucrose)、[[麦芽糖]](maltose)、[[异麦芽糖]](isomaltose)和[[乳糖]](lactose)等[[寡糖]]或单糖,这些糖首先在[[口腔]]被[[唾液]]中的[[淀粉酶]](α-amylase)部分水解α-1,4[[糖苷键]](α-1.4glycosidic bond),进而在[[小肠]]被[[胰液]]中的淀粉酶进一步水解生成麦芽糖,异麦芽糖和含4个[[糖基]]的临界[[糊精]](α-dextrins),最终被小肠粘膜刷毛缘的[[麦芽糖酶]](maltase)、乳糖酶(lactase)和[[蔗糖酶]](sucrase)水解为葡萄糖(glucose)、[[果糖]](fructose)、[[半乳糖]](galatose),这些单糖可吸收入小肠[[细胞]]。此吸收过程是一个主动耗能的过程,由特定载体完成,同时伴有[[Na]]+转运,不受[[胰岛素]]的调控。除上述糖类以外,由于人体内无β-[[糖苷酶]],食物中含有的纤维素(cellulose)无法被人体分解利用,但是其具有刺激肠[[蠕动]]等作用,对于身体健康也是必不可少的。临床上,有些患者由于缺乏乳糖酶等[[双糖酶]],可导致食物中糖类消化吸收障碍而使未消化吸收的糖类进入[[大肠]],被大肠中[[细菌]]分解产生CO2、H2等,引起[[腹胀]],[[腹泻]]等[[症状]]。 == 三、糖的主要[[生理]]功能(Functions of carbohydrate)== 糖是自然界最丰富的物质之一,人体每日入的糖比蛋白质、脂肪多,占到食物总量的百分以上,糖是人体能量的主要来源之一,以葡萄糖为主供给机体各种组织能量,1克葡萄糖完全氧化分解可产生2840J/mol的能量,除了供给机体能量以外,糖也是组成人体组织结构的重要成分:与蛋白质结合形成[[糖蛋白]](glycoprotein)构成[[细胞表面受体]]、[[配体]],在细胞间信息传递中起着重要作用;与脂类结合形成[[糖脂]](glyeolipid)是[[神经组织]]和[[细胞膜]]中的组成成分;还有[[血浆蛋白]]、[[抗体]]和某些酶及[[激素]]中也含有糖。糖的基本结构式是(CH2O)n,故也称之为碳水化合物。 ==参看== *[[糖代谢]] {{Hierarchy footer}} {{生物化学与分子生物学图书专题}}
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