糖原是什么?了解糖原生成作用
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,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。動物和細菌細胞內貯存的多糖,完全由葡萄糖組成。在動物體內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。糖原在體內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下呈現最大光吸收。部分溶于水而成膠體溶液,不溶于乙醇。結構與支鏈淀粉相似,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。可用30%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,也可看做體內能源庫。糖原的結構與支鏈淀粉有基本相同的結構(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,當動物血液中葡萄糖含量較高時,就會結合成糖原儲存于肝臟中。當葡萄糖含量降低時,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試劑反應生成紫紅色產物,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操作過程中被抽提掉,故一般組織標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糖苷酶的協同作用下而形成。另外為了引起這一反應需要有少量的多糖(如糖原本身)作引子。此反應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濃度水平的良好調節狀態下進行的,而糖原合成在此調節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,主要以葡萄糖的形式被吸收。葡萄糖迅速氧化,供應能量。糖類也是構成機體的重要原料,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,食物供應足量糖類,可減少蛋白質作為供能的消耗。
肝臟是調節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。口服后葡萄糖經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。
肝病患者應供給足量糖類,以確保蛋白質和熱量的需要,以促進肝細胞的修復和再生。肝內有足夠糖原儲存,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。但肝內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,強調限制熱量過剩導致肥胖,對肝病是有著至關重要的作用。
強調食療的意義在于此,針對自身疾病和營養情況選擇補充食品,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揮一定的作用。如果飲食得當則可維持生理平衡,一般認為,米、面、肉、蛋多屬酸性食物,蔬菜、水果以堿性居多,適當調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,因為這類食品區脾胃、除濕熱,且富含蛋白質,可調節并增強消化系統的功能。了解每種食品的基本營養成分和性味作用,實現自我療養的真正意義。
(責任編輯:付子顏 )
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