糖的氧化分解及合成过程与ATP产生

糖在体内分解代谢主要有3条途径：①糖的无氧氧化（糖酵解）。②糖的有氧氧化。③在某些组织器官中糖可通过磷酸戊糖通路进行代谢。

（一）糖酵解和糖的有氧氧化

糖酵解和糖的有氧氧化都是由一系列酶催化的、连续的化学反应过程，它们在开始阶段的许多步骤是完全一样的，只是分解到丙酮酸以后，由于供氧的条件不同才有所区别。因此，可以将这两条途径合并在一起讨论。

1.基本过程　可以分为以下3个阶段（图15-2-2）。

图15-2-2　糖氧化分解及糖原合成过程

第一阶段：葡萄糖或糖原分解为丙酮酸，这是糖酵解和糖的有氧氧化共同经过的阶段。在细胞质中进行。其反应过程是：无论从葡萄糖或糖原开始，都必须先经磷酸化生成6-磷酸葡萄糖。1分子的6-磷酸葡萄糖经过多步反应生成2分子的丙酮酸。本阶段的反应过程在肝脏是可逆的，因为肝脏具有逆行过程的全部特异酶类。丙酮酸生成后进一步如何氧化分解决定于氧的供应情况，氧供应不足丙酮酸转化成乳酸，供氧充足丙酮酸进入第二阶段继续分解代谢。

第二阶段：丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰辅酶A，需要多种B族维生素作为辅酶成分参与这个阶段的反应。维生素B1缺乏时，此反应不能正常进行，导致组织中丙酮酸堆积。能量供应不足，严重者出现下肢沉重、手足皮肤麻木、心力衰竭等称脚气病。

第三阶段：乙酰辅酶A的氧化。由于本循环是从带有3个羧基的柠檬酸开始的，故称三羧酸循环。在线粒体内进行。其过程是：乙酰辅酶A与草酰乙酸结合生成柠檬酸，经过一连串的化学反应，途径α-酮戊二酸，最后重新生成草酰乙酸，开始新的循环。三羧酸循环是在许多酶的催化下，经过脱羧、脱氧反应完成的。脱羧产生CO2，脱下的氢在线粒体中呼吸链的作用下与氧反应生成水，同时产生ATP，每次循环将1分子的乙酰辅酶A中的乙酰基彻底氧化成CO2和水并释放大量的能量。(www.xing528.com)

2.生理意义　①糖酵解和糖的有氧氧化是机体在不同供氧条件下的两种供能方式。糖的有氧氧化产生的ATP多，是正常情况下机体获能的主要方式。糖酵解产生的ATP少，它是机体缺氧状态下获取能量的一种有效方式，如剧烈运动或紧张劳动时。糖酵解的最终产物是乳酸，某些疾病，因供氧不足，乳酸产生过多，可引起酸中毒。②糖酵解在正常情况下为一些细胞提供部分能量，如红细胞没有线粒体，糖酵解是提供能量的主要途径。此外，白细胞、皮肤、神经组织、睾丸、骨髓等代谢旺盛的组织在不缺氧的情况下，糖酵解也提供部分能量。

（二）磷酸戊糖途径

是指葡萄糖转变为5-磷酸核糖和NADPH的途径。是糖氧化分解的另一条重要途径。这条途径主要存在于肝脏、脂肪组织、泌乳期的乳腺、肾上腺皮质、红细胞等组织中。反应在胞质中进行。

磷酸戊糖途径的生理意义是：①为核酸的合成提供原料，5-磷酸核糖是核苷酸合成的原料。②为机体提供供氢体，NADPH参与机体多种代谢反应。

拓展视野

剧烈运动后会有肌肉酸痛的感觉

高强度的肌肉运动属于典型的无氧训练，会使肌肉酸痛，这是由于在无氧氧化过程中，糖原或葡萄糖分解为乳酸，同时释放能量合成ATP。乳酸在肌肉内大量堆积，会刺激肌肉中的化学感受器产生兴奋，兴奋传至大脑皮质，使人产生酸痛的感觉。同时，由于乳酸等物质的积聚，使肌肉内的渗透压增大，促使肌肉组织吸收较多的水分而产生局部肿胀，也会产生酸胀的感觉。乳酸通过血液循环进入肝脏转变为糖原，肌肉酸痛就会逐渐消失。为了避免或减轻肌肉酸痛现象，运动前要做好准备活动，锻炼应该循序渐进，运动后要做些放松肌肉的活动，促使血液循环通畅。