文档介绍：第十章糖类代谢
绿色植物和某些微生物通过光合作用将 CO2 及水合成糖类,人类及其它生物则利用糖类作为重要的
碳源和能源,以供给机体生命活动的需要。糖代谢是指糖类在生物体内的合成和分解过程。
第一节糖类的膳食利用
糖类为人类提供了主要的膳食热量,此外,它们还提供了期望的质构,好的口感和众人喜爱的甜
味。食物中的糖类可分为营养性糖类(淀粉等)和非营养性糖类(纤维素等)。
人体仅能吸收单糖,不能吸收二糖以上的低聚糖和多糖。单糖能从肠腔快速地转移到血液中。二糖
等低聚糖和多糖则不能从小肠吸收进入血液,这些糖类必须水解成单糖才能被吸收。在生物界存在的大
量和各种多糖及低聚糖中,人类仅能消化淀粉、糖原、一些低聚糖和某些葡萄糖。
淀粉与糖原在口腔中受到唾液α-淀粉酶的作用而开始水解。当淀粉食品进入胃时,仍有少量的酶在
继续作用,同时,由于胃液 pH 为 ~ 也会产生轻度的水解作用。当食品进入十二指肠,此处由于胰
α-淀粉酶与胰β-淀粉酶的作用,才有显著的水解作用,β-淀粉酶作用于淀粉以及由α-淀粉酶水解产生的碎
片,它从非还原端将麦芽糖单位水解下来,麦芽糖被麦芽糖酶水解成葡萄糖,此酶是由刷状缘细胞释放
出进入小肠肠腔的。D-葡萄糖能有效地从肠腔的刷状缘细胞输送到门静脉的血液中,最大输送速度可达
,是正常需要量的 13 倍。D-半乳糖也能被有效地输送,其它单糖通过加速扩散而输送的速度
较缓慢。戊糖的吸收慢于己糖。
蔗糖在进入小肠后,在刷状缘细胞中被转化酶水解,D-葡萄糖吸收迅速,但游离的 D-果糖则吸收较
慢,一些 D-果糖在小肠内转化成 D-葡萄糖。D-果糖必须通过门静脉血液进入肝脏后,才有 85%转化成
D-葡萄糖或直接进行代谢。如果蔗糖从静脉注射进入血液,则由肾脏定量排出,这是因为心血管系统没
有转化酶。
小肠的乳糖酶将乳糖水解成D-葡萄糖和D-半乳糖,这两种糖均被有效地送到门静脉的血液中去。在
黑人和一些亚洲血统的儿童及成人中,乳糖酶的合成是不足的,而它的合成在童年过后又随年龄的增加
而减少。乳糖酶合成的不足使乳糖在小肠中未能完全水解吸收而残留进入大肠。在大肠中受到大肠微生
物群落的作用转化成醋酸、乳酸以及其它能结合水的产物。当这些酸的量足够多时,就具有通大便的作
用甚至引起腹泻。代谢产生气体则引起腹胀,但比较少见。当进食二糖、三糖与四糖(例如存在于菜豆和
某些大豆组分中的四糖水苏糖)时会产生此种腹胀效应。因水苏糖、棉籽糖是肠中细菌的良好碳源,在其
作用下产生大量气体(甲烷、CO2、H2等)。
除淀粉与糖原之外的多糖不能被胃肠道酶水解,它们进入大肠时基本上没有变化,只有被胃酸轻微
地水解。通常情况下,摄入的多糖如纤维素、半纤维素和植物细胞壁的果胶等虽不能被胃肠道酶水解,
但对人体是有益的。这些多糖成分促进肠壁的蠕动,具有通便作用。非营养性糖类物质可有效提高肠的
运动速度,使不能吸收的分解产物、代谢毒物和大量微生物能较快地排出体外,否则代谢垃圾的积累可
引起发炎或病变。此外,这些非营养性多糖类能擦落肠道表层衰老、中毒细胞、组织,促进胃肠道机
能,提高免疫力,增强对矿物质等人体营养的吸收作用,还可吸附食物及肠道组织中的胆固醇随粪便排
出体外,起到间接降低血中胆固醇含量,阻止动脉粥样硬化等保健作用。
膳食中这类不可消化的多糖被称为“膳食纤维”。如果过量地食用果胶和其它植物胶,会引起腹泻,
这是因为它们吸收了大量的水,产生一种粘性溶液或凝胶。有些多糖受到小肠微生物群落的作用后,降
解成小分子碎片,但是一般来说,这些多糖在胃肠道中不能进行代谢。通过小肠进入大肠,在大肠中形
成了大便的主要部分(纤维)。
在正常情况下,糖类能促进脂肪的利用,从而减少脂肪积累与避免肥胖症。膳食糖类能有效加强蛋
白质的合成作用,使组织蛋白质能够即时补充。过分限制膳食中的糖类,对脂肪及蛋白质的代谢都会不
利。此时脂肪动用过多,共代谢产物乙酰 CoA 会超过机体的代谢能力,因而由乙酰 CoA 转化而生成的乙
酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮酸就积累在机体中,引起“酮症”,主要症状为疲乏、恶心、呕吐等,严重者可致
昏迷。
第二节糖类的合成与降解
一、光合作用
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绿色植物或光合细菌利用光能将二氧化碳转化成有机物的过程叫做光合作用,通常用下式表示植物
体内光合作用的总过程:
光
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
叶绿素
光合作用是自然界将光能转变为化学能的主要途径,由光反应和暗反应共同组成。凡在光下才能进
行的一系列光物理和光化学反应称为光反应;另一些反应的