葡萄糖的代谢途径

葡萄糖的代谢途径在人体内，葡萄糖代谢除了无氧酵解途径以外还有很多其他方式，比如有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原的合成与分解途径、糖异生、糖醛酸途径等。（一）糖的有氧氧化途径：1. 概念：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的过程过程有氧氧化可分为两个阶段：第一阶段：胞液反应阶段：从葡萄糖到丙酮酸，反应过程同糖酵解。糖酵解产物NADH用于还原丙酮酸生成乳酸，二者进入线粒体氧化。第二阶段：线粒体中的反应阶段：（1）丙酮酸经丙酮酸脱氢酶复合体氧化脱羧生成乙酰CoA是关键性的不可逆反应。其特征是丙酮酸氧化释放的能量以高能硫酯键的形式储存于乙酰CoA中，这是进入三羧酸循环的开端。（2）三羧酸循环：三羧酸循环是在线粒体内进行的一系列酶促连续反应，从乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸到草酰乙酸的再生，构成一次循环过程，其间共进行四次脱氢，脱下的4对氢，经氧化磷酸化生成H20和ATP2次脱羧产生2分CO2三羧酸循环的特点是： 从柠檬酸的合成到a-酮戊二酸的氧化阶段为不可逆反应，故整个循环是不可逆的； 在循环转运时，其中每一成分既无净分解，也无净合成。但如移去或增加某一成分，则将影响循环速度； 三羧酸循环氧化乙酰CoA的效率取决于草酰乙酸的浓度； 每次循环所产生的NADH和FADH2都可通过与之密切联系的呼吸链进行氧化磷酸化以产生ATP；该循环的限速步骤是异柠檬酸脱氢酶催化的反应，该酶是变构酶，ADP是其激活剂，ATP和NADH是其抑制剂。（3）氧化磷酸化：线粒体内膜上分布有紧密相连的两种呼吸链，即NADH乎吸链和琥珀酸呼吸链。呼吸链的功能是把代谢物脱下的氢氧化成水，同时产生大量能量以驱动ATP合成。1个分子的葡萄糖彻底氧化为CO2和H2O可生成36或38个分子的ATP。2. 生理意义：有氧氧化是糖氧化提供能量的主要方式。（二）磷酸戊糖途径：在胞浆中进行，存在于肝脏、乳腺、红细胞等组织。生理意义：1. 提供5-磷酸核糖，用于核苷酸和核酸的生物合成。2. 提供NADPH参与多种代谢反应，维持谷胱甘肽的还原状态等。（三）糖原的合成分解途径：糖原是动物体内糖的储存形式，是葡萄糖通过a-1,4糖苷键和a-1,6糖苷键相连而成的具有高度分枝的聚合物。机体摄入的糖大部分转变成脂肪（甘油三酯）后储存于脂肪组织内，只有一小部分以糖原形式储存。糖原主要分为肝糖原和肌糖原，糖原是可以迅速动用的葡萄糖储备。糖原合成酶是糖原合成中的关键酶，受G-6-P等多种因素调控。葡萄糖合成糖原是耗能的过程，合成1分子糖原需要消耗2个ATP。肝脏存在葡萄糖-6-磷酸酶，可使肝糖原分解成葡萄糖补充血糖。肌肉组织无葡萄糖-6-磷酸酶，不能直接分解成葡萄糖，肌糖原分解产能可供肌肉收缩需要。（四）糖异生：1. 概念：由非糖物质转变为葡萄糖的过程称为糖异生。是体内单糖生物合成的唯一途径。肝脏是糖异生的主要器官，长期饥饿、酸中毒时肾脏的异生作用增强。2. 过程：糖异生的途径基本上是糖酵解的逆向过程，但不是完全可逆过程。酵解过程中三个关键酶催化的反应是不可逆的，故需通过糖异生的4个关键酶（葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1，6-二磷酸酶、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸激酶）绕过糖酵解的三个能障生成葡萄糖。3. 生理意义： 补充血糖，维持血糖水平恒定。 防止乳酸中毒。 协助氨基酸代谢。（五）糖醛酸途径:生理意义：生成有活性的葡萄糖醛酸，它是生物转化中重要的结合剂；葡萄糖醛酸还是蛋白聚糖的重要组成成分，如硫酸软骨素、透明质酸、肝素等。