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糖原是什么?了解糖原生成作用

2014-05-13 09:00:20      家庭醫(yī)生在線

糖原是什么呢?糖原(glycogen)(C6H10O5)n又稱肝糖或糖元,動物淀粉,由葡萄糖結(jié)合而成的支鏈多糖,其糖苷鏈為α型。動物的貯備多糖。哺乳動物體內(nèi),糖原主要存在于骨骼肌(約占整個身體的糖原的2/3)和肝臟(約占1/3)中,其他大部分組織中,如心肌、腎臟、腦等,也含有少量糖原。低等動物和某些微生物(如:真菌、酵母)中,也含有糖原或糖原類似物。糖原由D-葡萄糖的分支或直鏈組成,在肝和肌肉最豐富。那糖原的生成作用是什么呢?趕緊和家庭醫(yī)生一起來了解一下吧。

糖原是什么

糖原分為肝糖原和肌糖原。動物和細菌細胞內(nèi)貯存的多糖,完全由葡萄糖組成。在動物體內(nèi)以肝臟和骨骼肌中儲量最豐富,與淀粉在植物中的作用相當(dāng)。糖原在體內(nèi)酶促作用下的合成和分解可維持血糖正常水平,細菌中糖原用于供能和供碳。干燥狀態(tài)下為白色無定形粉末,無臭,有甜味。與碘顯棕紅色,在430-490nm下呈現(xiàn)最大光吸收。部分溶于水而成膠體溶液,不溶于乙醇。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似,主要是α-D-葡萄糖,按α(1→4)糖苷鍵縮合失水而成,另有一部分支鏈通過α(1→6)糖苷鍵連接。用細算后淀粉酶水解時生成麥芽糖和葡萄糖??捎?0%氫氧化鈉處理動物肝臟,再加乙醇沉淀制備。

糖原,是動物的糖貯存庫,也可看做體內(nèi)能源庫。糖原的結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉有基本相同的結(jié)構(gòu)(葡萄糖單位的分支鏈),只是糖原的分支更多。糖原呈無定形無色粉末,較易溶于熱水,形成膠體溶液。糖在動物的肝臟和肌肉中含量最大,當(dāng)動物血液中葡萄糖含量較高時,就會結(jié)合成糖原儲存于肝臟中。當(dāng)葡萄糖含量降低時,糖原就可分解成葡萄糖而供給機體能量。Glycogen(糖原),不含DNase,不含RNase,可以用作沉淀DNA或RNA的輔助沉淀劑。

糖原是由葡萄糖殘基構(gòu)成的含許多分支的大分子高聚物。分子量一般在106-107道爾頓,可高達108道爾頓,是體內(nèi)糖的貯存形式,分子中葡萄糖主要以α-1,4-糖苷鍵相連形成直鏈,其中部分以α-1,6-糖苷鍵相連構(gòu)成枝鏈,糖原主要貯存在肌肉和肝臟中,肌肉中糖原約占肌肉總重量的1-2%,肝臟中糖原占總量6-8%。肌糖原分解為肌肉自身收縮供給能量,肝糖原分解主要維持血糖濃度。

基本原理

糖原由D-葡萄糖的分支或直鏈組成,在肝和肌肉最豐富。過碘酸是一種強氧化劑,能將葡萄糖中乙二醇基(CHOH-CHOH)氧化成二個游離醛基(—CHO),游離醛基與Schiff's試劑反應(yīng)生成紫紅色產(chǎn)物,顏色深淺與多糖含量成正比。由于單糖在固定、脫水和包埋等組織化學(xué)操作過程中被抽提掉,故一般組織標(biāo)本上所能顯示的糖類主要是多糖,包括糖原、粘多糖、粘蛋白、糖蛋白和糖脂等。因此要確定此紅色物質(zhì)是否糖原還需要同時進行對照實驗。糖原可被唾液淀粉酶水解,先用唾液淀粉酶作用再進行PAS顯色,若反應(yīng)為陰性,則表明是糖原,反之則為其他多糖。

糖原生成作用

指生物體內(nèi)由葡萄糖等單糖合成糖原的過程。為糖原分解的逆過程。將更普遍的用低分子的乳糖等通過糖酵解的逆過程而生成糖原的過程稱糖異生以資與之區(qū)別。動物主要在肝臟或肌肉中進行,為能源儲藏的一個主要過程。食物消化后由消化器官吸入血液中的葡萄糖,通過肝門脈而運到肝臟,在那里在已糖激酶和ATP的作用下先磷酸化成6-磷酸葡萄糖,再經(jīng)1-磷酸葡萄糖而成UDP葡萄糖,再在糖原合成酶的作用下生成糖原。此時形成α-1,4-糖苷鍵,但其α-1,6鍵由稱為脫支酶的一種轉(zhuǎn)糖苷酶的協(xié)同作用下而形成。另外為了引起這一反應(yīng)需要有少量的多糖(如糖原本身)作引子。此反應(yīng)在酵母菌等微生物中也進行,在高等植物中的淀粉儲藏和細菌的形成多糖等也與此類似。但因生物的不同,其酶及反應(yīng)途徑有些不同。動物及植物分別以葡萄糖和蔗糖為組織的能源及體液的重要組成分,組織的正常機能是在這些物質(zhì)濃度水平的良好調(diào)節(jié)狀態(tài)下進行的,而糖原合成在此調(diào)節(jié)作用中具有重要意義。

糖原的作用

糖類——碳水化合物,是人體最重要的供能物質(zhì),主要以葡萄糖的形式被吸收。葡萄糖迅速氧化,供應(yīng)能量。糖類也是構(gòu)成機體的重要原料,參與細胞的多種活動。例如糖類和蛋白質(zhì)合成糖蛋白,是抗體、酶類和激素的成分。糖類與脂類合成糖脂。是細胞膜和神經(jīng)組織的原料。糖類對維持功能有特別作用。糖類有解毒作用。肝糖原儲備充足時,可增強抵抗力,食物供應(yīng)足量糖類,可減少蛋白質(zhì)作為供能的消耗。

肝臟是調(diào)節(jié)血糖濃度衡定的重要器官。肝臟原有糖原約占肝臟重量的5~6%,成人平均約有糖原100克左右。當(dāng)長時間大量攝入糖類食物后,肝糖原可達150克左右,健康胖者甚至可達150~200克,當(dāng)饑餓10余小時后,大部分肝糖原被消耗。

血糖過低或食欲消失時,可口服或靜注葡萄糖??诜笃咸烟墙?jīng)門脈吸收后直接入肝,較靜脈輸入更為有利。肝病患者若糖耐量降低,而血糖升高,有肝原性糖尿病時,則不宜靜注葡萄糖,也不必口服葡萄糖。

肝病患者應(yīng)供給足量糖類,以確保蛋白質(zhì)和熱量的需要,以促進肝細胞的修復(fù)和再生。肝內(nèi)有足夠糖原儲存,可增強肝對感染和毒素的抵抗力,保護肝臟免遭進一步損傷,促進肝功能的恢復(fù)。但肝內(nèi)糖原儲存有一定限度,過多供給葡萄糖,也不能合成過多糖原,因此,強調(diào)限制熱量過剩導(dǎo)致肥胖,對肝病是有著至關(guān)重要的作用。

強調(diào)食療的意義在于此,針對自身疾病和營養(yǎng)情況選擇補充食品,改善人體各器官的功能,各種食品都將對人體的某種器官發(fā)揮一定的作用。如果飲食得當(dāng)則可維持生理平衡,一般認為,米、面、肉、蛋多屬酸性食物,蔬菜、水果以堿性居多,適當(dāng)調(diào)理有利于人體代謝的酸堿平衡。

肝病患者或兼有高血壓、動脈硬化、肥胖的人應(yīng)少食動物脂肪,食用肉類時宜用魚、蝦、瘦肉;平素兼有脾胃虛弱的人可多吃白扁豆和豆制品,因為這類食品區(qū)脾胃、除濕熱,且富含蛋白質(zhì),可調(diào)節(jié)并增強消化系統(tǒng)的功能。了解每種食品的基本營養(yǎng)成分和性味作用,實現(xiàn)自我療養(yǎng)的真正意義。

(責(zé)任編輯:付子顏 )

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