了解糖原、糖原分解和糖异生的过程

糖生成、糖原分解和糖异生是身体维持正常葡萄糖或血糖水平的过程。这三个过程是由体内某些激素的分泌所控制的。这些激素在刺激各种酶形成或分解糖原以及产生葡萄糖方面发挥作用。让我们更多地了解体内糖生成、糖原分解和糖异生的过程。

糖异生

糖生成是从葡萄糖或血糖形成糖原的过程。葡萄糖被身体用来产生能量。当血液中的葡萄糖水平升高时,例如在您进食后,就会发生该过程。升高的葡萄糖水平会导致胰腺分泌激素胰岛素。这种激素然后刺激酶糖原合成酶开始糖生成过程。在这个过程结束时,糖原形式的葡萄糖将储存在肝脏和肌肉中。

1. 糖原作用

糖生成过程用于从葡萄糖形成糖原,以便这些分子可以储存起来,并在身体没有葡萄糖可用时使用。储存的糖原与脂肪不同,因为当血糖水平下降时,这种分子通常在两餐之间使用。在这种情况下,身体将通过糖原分解过程吸收糖原储备来产生葡萄糖。

2.糖生成过程

当细胞具有过量的葡萄糖时,糖生成过程开始。下面详细解释这个过程。
  • 首先,葡萄糖分子与葡萄糖激酶相互作用,葡萄糖激酶将磷酸基团添加到葡萄糖中。
  • 然后使用磷酸葡萄糖变位酶将磷酸基团转移到分子的另一侧。
  • 第三种酶,UDP-葡萄糖焦磷酸化酶,利用该分子并产生葡萄糖尿嘧啶-二磷酸酯。这种形式的葡萄糖与核酸尿嘧啶一起具有两个磷酸基团。
  • 一种特殊的酶糖原蛋白将葡萄糖尿嘧啶二磷酸与葡萄糖 UDP-二磷酸结合形成短链。
  • 大约八个分子链结合在一起后,其他酶会介入完成这个过程。
  • 之后,糖原合酶添加到链中,糖原分支酶帮助在链中创建分支。这个过程形成了更密集的大分子,从而使体内的能量储存变得更加有效。
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糖原分解

糖原分解是将糖原分子分解为葡萄糖或血糖的过程。基本上,糖原是以长链葡萄糖的形式储存的能量。当身体需要更多的能量产生时,糖原分解过程会发生在肌肉和肝细胞中。

1. 糖原分解作用

糖原分解的功能是在身体饥饿且没有食物摄入时产生能量。糖原分解将从糖原产生葡萄糖,然后用于产生能量。当您饥饿且没有食物进入身体时,此过程还可以维持血液中的葡萄糖水平。

2. 糖原分解过程

糖原分解过程受体内激素调节。神经信号也可能在肌细胞(肌肉细胞)中起作用。糖原分解可以响应各种身体状况而发生,例如:
  • 当血糖水平下降时(例如禁食)
  • 当身体面临威胁或紧急情况时会产生肾上腺素。
几种不同的酶可以参与糖原分解。参与糖原分解过程的酶之一是糖原磷酸化酶。
  • 糖原磷酸化酶将通过替换磷酸基团来破坏连接葡萄糖和糖原的键。在这个阶段,糖原已经将葡萄糖分解成葡萄糖-1-磷酸。
  • 然后磷酸葡萄糖变位酶将葡萄糖-1-磷酸转化为葡萄糖-6-磷酸。这是细胞用来制造三磷酸腺苷 (ATP) 的分子形式,ATP 是人体细胞中的能量载体。
  • 糖原分支酶将所有葡萄糖分子移动到其他分支,除了在与其他分支的糖原连接处。
  • 最后,α-葡萄糖苷酶去除最后一个葡萄糖分子,进而去除该葡萄糖分子的分支。

糖异生

糖异生是从碳水化合物以外的来源合成或形成新葡萄糖分子的过程。大多数这些过程发生在肝脏中,一小部分发生在肾皮质和小肠中。

1. 糖异生作用

糖异生的功能是在一个人没有进食或饥饿时维持健康的血糖水平。需要维持糖水平,以便细胞可以使用它们来制造能量分子 ATP。当没有食物进入身体时,血糖水平会变低。此时,身体没有多余的碳水化合物可以分解成葡萄糖。在糖异生过程中,身体可以利用其他分子分解为葡萄糖,如氨基酸、乳酸、丙酮酸和甘油。

2. 糖异生过程

以下是发生在体内的糖异生过程的分解。
  • 糖异生开始于线粒体或肝脏或肾脏的细胞质。首先,两个丙酮酸分子被羧化形成草酰乙酸。为此需要一分子 ATP(能量)。
  • 然后草酰乙酸被 NADH 还原为苹果酸,以便将其转运出线粒体。
  • 离开线粒体后,苹果酸被氧化回草酰乙酸。
  • 草酰乙酸然后使用 PEPCK 酶形成磷酸​​烯醇式丙酮酸。
  • 磷酸烯醇式丙酮酸转化为 1,6-二磷酸果糖,然后转化为 6-磷酸果糖。在这个过程中也使用了 ATP,它本质上是逆糖酵解。
  • 然后使用磷酸葡萄糖异构酶将 6-磷酸果糖转化为 6-磷酸葡萄糖。
  • 然后通过葡萄糖-6-磷酸酶在细胞的内质网中由葡萄糖-6-磷酸形成葡萄糖。为了形成葡萄糖,磷酸基团被去除并且葡萄糖-6-磷酸和ATP被转化为葡萄糖和ADP。
这就是糖异生、糖原生成和糖原分解的过程和功能。这些过程中的每一个都可以在不同的器官、不同的身体条件下发生,并且涉及不同类型的酶。如果您对健康问题有疑问,可以免费直接在 SehatQ 家庭健康应用程序上咨询您的医生。立即在 App Store 或 Google Play 上下载 SehatQ 应用程序。