機(jī)體在氧供給不足時(shí),體內(nèi)組織細(xì)胞中的葡萄糖或糖原分解為乳酸,并生成少量能量的過(guò)程稱(chēng)為糖的無(wú)氧氧化。由于此過(guò)程與酵母菌的生醇發(fā)酵過(guò)程相似,故又稱(chēng)為糖酵解。

(一)糖酵解的反應(yīng)過(guò)程

糖酵解的反應(yīng)過(guò)程分為兩個(gè)階段:第一階段是由葡萄糖或糖原分解成丙酮酸的過(guò)程;第二階段是由丙酮酸還原為乳酸的過(guò)程。以下為糖酵解的反應(yīng)過(guò)程(圖5-1-1)。

圖5-1-1　糖酵解的反應(yīng)過(guò)程

注:圖中加*號(hào)的酶為糖酵解過(guò)程中的關(guān)鍵酶

糖酵解的總反應(yīng)式如下:

(二)糖酵解要點(diǎn)

1.糖酵解的反應(yīng)部位是組織細(xì)胞的細(xì)胞液,反應(yīng)條件是氧供給不足,終產(chǎn)物是乳酸。

2.3-磷酸甘油醛脫氫生成的NADH+H+,在乳酸脫氫酶的作用下,2H由丙酮酸接受還原成乳酸。

3.從1分子葡萄糖開(kāi)始,經(jīng)糖酵解生成2分子乳酸的過(guò)程中,有兩步耗能反應(yīng),共消耗2分子ATP;兩步產(chǎn)能反應(yīng),共產(chǎn)生4分子ATP,可凈生成2分子ATP。如果從糖原開(kāi)始,可凈生成3分子ATP。

4.己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶是糖酵解過(guò)程中的三個(gè)關(guān)鍵酶,它們催化的反應(yīng)是不可逆反應(yīng),調(diào)節(jié)這3個(gè)酶的活性可影響糖酵解的反應(yīng)速度與方向。

(三)糖酵解的生理意義

1.糖酵解的主要生理意義是機(jī)體在缺氧情況下迅速獲得能量以供急需的有效方式,尤其對(duì)肌肉收縮更為重要。

2.有些組織如腫瘤細(xì)胞、睪丸、視網(wǎng)膜等組織細(xì)胞,即使在有氧情況下,也主要依靠糖酵解獲得能量。惡性變細(xì)胞在有氧時(shí),糖酵解仍然十分旺盛。

3.成熟紅細(xì)胞因缺乏線粒體不能依靠糖的有氧氧化獲得能量,所需能量的90%～95%來(lái)自于糖酵解。

4.糖酵解的終產(chǎn)物是乳酸。劇烈運(yùn)動(dòng)后積累在肌肉中的乳酸可由血液運(yùn)至肝轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。在某些病理情況下,例如嚴(yán)重貧血、大量失血、呼吸障礙、循環(huán)障礙等,均因氧供給不足使糖酵解過(guò)程加強(qiáng),乳酸堆積而發(fā)生酸中毒。

重點(diǎn)提示

1.糖的主要生理功能是氧化供能。

2.糖酵解的反應(yīng)部位是細(xì)胞液,終產(chǎn)物為乳酸。

3.糖酵解過(guò)程中的三個(gè)關(guān)鍵酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。