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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(chēng)肝糖或糖元,動(dòng)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(dòng)物的貯備多糖。哺乳動(dòng)物體內(nèi),糖原主要存在于骨骼肌(約占整個(gè)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(dòng)物和某些微生物(如:真菌、酵母)中,也含有糖原或糖原類(lèi)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(lái)了解一下吧。

糖原是什么

糖原分為肝糖原和肌糖原。動(dòng)物和細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)貯存的多糖,完全由葡萄糖組成。在動(dòng)物體內(nèi)以肝臟和骨骼肌中儲(chǔ)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(xì)菌中糖原用于供能和供碳。干燥狀態(tài)下為白色無(wú)定形粉末,無(wú)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(guò)α(1→6)糖苷鍵連接。用細(xì)算后淀粉酶水解時(shí)生成麥芽糖和葡萄糖??捎?0%氫氧化鈉處理動(dòng)物肝臟,再加乙醇沉淀制備。

糖原,是動(dòng)物的糖貯存庫(kù),也可看做體內(nèi)能源庫(kù)。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(wú)定形無(wú)色粉末,較易溶于熱水,形成膠體溶液。糖在動(dòng)物的肝臟和肌肉中含量最大,當(dāng)動(dòng)物血液中葡萄糖含量較高時(shí),就會(huì)結(jié)合成糖原儲(chǔ)存于肝臟中。當(dāng)葡萄糖含量降低時(shí),糖原就可分解成葡萄糖而供給機(jī)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(dá)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(guò)碘酸是一種強(qiáng)氧化劑,能將葡萄糖中乙二醇基(CHOH-CHOH)氧化成二個(gè)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(guò)程中被抽提掉,故一般組織標(biāo)本上所能顯示的糖類(lèi)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(shí)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。糖原可被唾液淀粉酶水解,先用唾液淀粉酶作用再進(jìn)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(guò)程。為糖原分解的逆過(guò)程。將更普遍的用低分子的乳糖等通過(guò)糖酵解的逆過(guò)程而生成糖原的過(guò)程稱(chēng)糖異生以資與之區(qū)別。動(dòng)物主要在肝臟或肌肉中進(jìn)行,為能源儲(chǔ)藏的一個(gè)主要過(guò)程。食物消化后由消化器官吸入血液中的葡萄糖,通過(guò)肝門(mén)脈而運(yùn)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(shí)形成α-1,4-糖苷鍵,但其α-1,6鍵由稱(chēng)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(jìn)行,在高等植物中的淀粉儲(chǔ)藏和細(xì)菌的形成多糖等也與此類(lèi)似。但因生物的不同,其酶及反應(yīng)途徑有些不同。動(dòng)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(jī)能是在這些物質(zhì)濃度水平的良好調(diào)節(jié)狀態(tài)下進(jìn)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(lèi)——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(lèi)也是構(gòu)成機(jī)體的重要原料,參與細(xì)胞的多種活動(dòng)。例如糖類(lèi)和蛋白質(zhì)合成糖蛋白,是抗體、酶類(lèi)和激素的成分。糖類(lèi)與脂類(lèi)合成糖脂。是細(xì)胞膜和神經(jīng)組織的原料。糖類(lèi)對(duì)維持功能有特別作用。糖類(lèi)有解毒作用。肝糖原儲(chǔ)備充足時(shí),可增強(qiáng)抵抗力,食物供應(yīng)足量糖類(lèi),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(zhǎng)時(shí)間大量攝入糖類(lèi)食物后,肝糖原可達(dá)150克左右,健康胖者甚至可達(dá)150~200克,當(dāng)饑餓10余小時(shí)后,大部分肝糖原被消耗。

血糖過(guò)低或食欲消失時(shí),可口服或靜注葡萄糖??诜笃咸烟墙?jīng)門(mén)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(shí),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(lèi),以確保蛋白質(zhì)和熱量的需要,以促進(jìn)肝細(xì)胞的修復(fù)和再生。肝內(nèi)有足夠糖原儲(chǔ)存,可增強(qiáng)肝對(duì)感染和毒素的抵抗力,保護(hù)肝臟免遭進(jìn)一步損傷,促進(jìn)肝功能的恢復(fù)。但肝內(nèi)糖原儲(chǔ)存有一定限度,過(guò)多供給葡萄糖,也不能合成過(guò)多糖原,因此,強(qiáng)調(diào)限制熱量過(guò)剩導(dǎo)致肥胖,對(duì)肝病是有著至關(guān)重要的作用。

強(qiáng)調(diào)食療的意義在于此,針對(duì)自身疾病和營(yíng)養(yǎng)情況選擇補(bǔ)充食品,改善人體各器官的功能,各種食品都將對(duì)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(rèn)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(dòng)脈硬化、肥胖的人應(yīng)少食動(dòng)物脂肪,食用肉類(lèi)時(shí)宜用魚(yú)、蝦、瘦肉;平素兼有脾胃虛弱的人可多吃白扁豆和豆制品,因?yàn)檫@類(lèi)食品區(qū)脾胃、除濕熱,且富含蛋白質(zhì),可調(diào)節(jié)并增強(qiáng)消化系統(tǒng)的功能。了解每種食品的基本營(yíng)養(yǎng)成分和性味作用,實(shí)現(xiàn)自我療養(yǎng)的真正意義。

(責(zé)任編輯:付子顏 )

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