葡萄糖代谢:吃下的每一口糖如何变成身体的能量?

B站影视 日本电影 2025-09-05 09:26 2

摘要:你有没有想过,吃下一口米饭或一块蛋糕,它们是怎么变成我们活动、思考、运动所需的能量的?

你有没有想过,吃下一口米饭或一块蛋糕,它们是怎么变成我们活动、思考、运动所需的能量的?

由胰岛素触发,通过糖酵解降低血糖并增加糖原储存,糖酵解发生于全身细胞的细胞质中。线粒体是多细胞生物中普遍存在的通路。糖异生的触发因素也会触发脂肪分解和酮体生成。

这一过程,叫作糖代谢。

糖代谢(Carbohydrate Metabolism)是生物体内碳水化合物(主要是葡萄糖)分解和合成的过程。它是细胞获取能量的主要途径之一,并在维持血糖水平、能量供给以及其他生理功能方面起着关键作用。

01

糖从哪儿来

我们摄入的糖,其实是各种形式的碳水化合物:

● 单糖:葡萄糖、果糖(蜂蜜、水果中常见)

● 双糖:蔗糖、乳糖(糖果、牛奶)

● 多糖:淀粉、糖原(米面主食)

在体内,它们必须分解成单糖才能被吸收。

消化流程如下:

1.口腔:唾液淀粉酶开始分解淀粉(多糖)成麦芽糖(双糖)

2.胃:淀粉酶失活,物理搅拌为主

3.小肠:胰淀粉酶继续分解;肠上皮刷状缘酶分解双糖为单糖

4. 吸收:葡萄糖、果糖、半乳糖通过肠上皮进入血液

此时,血糖水平开始上升,糖代谢的“主舞台”拉开帷幕。

02

葡萄糖的转运

血糖上升,身体立即响应。

胰腺中的β细胞分泌胰岛素,开启葡萄糖的“分配系统”:

①胰岛素替葡萄糖打开进入细胞的门

②胰岛素增加肝脏里肝糖的储存

③胰岛素让多余的碳水化合物转变为脂肪

④胰岛素帮助体内蛋白质的合成

葡萄糖通过肠道吸收进入血液,并由血液运输到各个细胞。细胞通过特定的葡萄糖转运蛋白(GLUTs)将血液中的葡萄糖摄入细胞内。

03

糖酵解

糖酵解是糖类代谢的主要途径之一,它将葡萄糖分解为乳酸或丙酮酸,并产生ATP能量。

ATP(腺苷三磷酸),被称为细胞的“能量货币”,是所有生命活动的直接能量来源,比如肌肉收缩、神经传导、细胞修复等。

糖酵解包括糖的磷酸化、糖酸分解和乙酸氧化三个步骤。在缺氧条件下,丙酮酸被还原为乳酸;有氧条件下,丙酮酸进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环,生成CO2和H2O。

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有氧氧化与无氧代谢

葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的反应过程就叫做有氧氧化,并且有氧氧化是糖氧化的主要方式,绝大多数细胞都通过它来获得能量。

糖的有氧氧化大致可分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖经糖酵解途径分解成丙酮酸;第二阶段就是丙酮酸进入线粒体内,氧化脱羧生成乙酰辅酶A(乙酰CoA)。第三阶段是三羧酸循环及氧化磷酸化。

在缺氧或剧烈运动时,细胞无法进行有氧呼吸,葡萄糖代谢转为无氧代谢。此时,丙酮酸转化为乳酸(在动物细胞中)或乙醇(在酵母细胞中)。虽然无氧代谢生成的ATP较少,但它能在短时间内为细胞提供能量。

05

糖原合成与分解

糖原是葡萄糖的储存形式,主要储存在肝脏和肌肉中。

当血糖水平过高时,葡萄糖分子通过糖原合酶的作用聚合形成糖原。当血糖水平下降时,糖原通过糖原磷酸化酶的作用分解为葡萄糖-1-磷酸,进一步转化为游离葡萄糖进入血液,为全身供能。

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糖异生

糖异生(Gluconeogenesis)是指在肝脏和肾脏中,身体利用非糖类物质(如乳酸、甘油、某些氨基酸)合成葡萄糖的过程。当饮食中摄入的糖不足、血糖开始下降时,糖异生机制就会被激活。

糖异生的核心意义在于:保障大脑、红细胞等“依赖葡萄糖供能”的器官持续获得能量,在空腹或饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定。

简单理解为,糖异生就像身体的“自制糖工厂”,即使断粮,也能制造出燃料供核心器官使用。

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调节

糖类代谢受到神经系统、激素以及别构效应分子的多重调控。其中,胰岛素和胰高血糖素等激素在调节血糖水平中起关键作用。

胰岛素有助于促进细胞对葡萄糖的吸收和利用,从而降低血糖;而胰高血糖素则会刺激肝脏分解糖原和进行糖异生,提升血糖水平。

整个糖类代谢过程始终处于动态平衡状态,通过精密的调节机制不断适应机体的能量需求,确保内环境的稳定与生命活动的正常运行。

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病理生理

胰岛素过量,低血糖症或胰岛素休克(胰岛素过量、胰岛素反应)。胰岛素水平低或缺乏,糖尿病导致的低胰岛素,对于1型糖尿病来说,胰岛素缺乏是关键。在2型糖尿病中,胰岛素抵抗是最初的关键,但后来导致胰岛素缺乏,低胰岛素是低血糖的正常生理反应。

胰岛素效应低,由糖异生和糖原分解导致高血糖症,脂肪分解(甘油三酯分解为脂肪酸),发生于糖尿病酮症酸中毒、饥饿性酮症、酒精性酮症酸中毒。

糖仁说

糖代谢是一个复杂且相互关联的网络,涉及多个代谢途径,每个途径都在不同层次上受到严格调控。这些过程不仅保证了细胞能够有效地获取和利用能量,也确保了整体生理功能的稳定性和灵活性。

特别提醒给糖友们,血糖升高≠只是糖吃多了,还可能是调控系统出了问题(如胰岛素抵抗、分泌不足等)。控制血糖的重点不止是“少吃糖”,更是让糖代谢路径顺畅运行。

正确理解糖代谢对于揭示糖尿病、肥胖症等多种代谢性疾病的发生机制具有重要意义,也为开发新的治疗方法提供了理论基础。

来源:健康和科技

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