糖原

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介绍

糖原是一种葡萄糖聚合物，存在于大多数哺乳动物和非哺乳动物细胞、微生物甚至一些植物中。它是重要的快速储存葡萄糖来源。它主要储存在脊椎动物的肝脏中，作为其他组织的葡萄糖供应。它似乎主要在肌肉中用于能量相关功能，作为糖酵解的代谢燃料，产生葡萄糖-6-磷酸。

因此，糖原作为整体和细胞能量的来源以及能量储备至关重要。糖原的合成和分解受多种酶和激素的调节。因此，营养、运动和压力等因素会显着影响人体糖原的储存。

什么是糖原？

糖原是动物和真菌丰富的能量来源。葡萄糖具有多糖结构，将作为人体主要的葡萄糖储存方式。糖原储存在肝细胞和肌肉的四个水合水分隔室中并形成。它代表了另一种类型的长期能量储存。肌肉细胞能够快速将肌肉糖原转化为葡萄糖，肝脏糖原也能做到这一点，使身体能够利用葡萄糖，包括（CNS）中枢神经系统。

糖原的结构

糖原是葡萄糖单元的长聚合物，通过α-乙缩醛键连接。这种缩醛键是由羰基与醇基结合产生的。其中存在醛基羰基，表示为（-CHO），如果存在酮基，则称为半缩醛。如果两个烷氧基连接到同一个碳原子上，它就是缩醛基的一部分。糖原类似物葡萄糖聚合物在植物中充当一种能量储存形式。其结构与更紧密堆积和更广泛分支的淀粉直链淀粉相同。

糖原的结构

糖原的功能

当需要维持正常的血糖水平时，肝糖原作为储备来储存肝细胞产生的葡萄糖。为了在肌肉活动期间用作能量来源，来自糖原储存的葡萄糖仍然存在于骨骼肌和心肌中。大脑星形胶质细胞中存在少量糖原。它在你睡觉时产生，并且可以在你行走时移动。在胚胎肺的II型肺泡细胞中，它发挥着特殊的功能。这些细胞可以产生肺表面活性物质，并在怀孕约26周开始产生糖原。

其他组织

除了肝脏和肌肉细胞外，糖原也少量存在于其他组织中，例如肾脏、红细胞和白细胞。葡萄糖将保留在子宫中并储存在糖原中，以满足胚胎的能量需求。糖原分解后，将释放到血液中或进入糖酵解途径。

细菌和真菌

为了应对稀缺的环境资源，微生物如细菌和真菌已经进化出了一些能量储存方法；在这种情况下，主要的能量储存来源是糖原。低水平的碳、硫或磷只是导致酵母产生更多糖原的一些营养物质。在其他必需营养物质受到限制的情况下，细菌对容易获得的碳能源做出反应，产生糖原。

糖原的代谢

由于称为糖原稳态的严格控制机制，身体可以根据其能量需求释放或保留葡萄糖。糖原的合成和分解过程分别称为糖原合成和糖原分解。

糖原合成或糖原合成

通过将葡萄糖添加到其链中形成糖原的过程称为糖原合成。尿苷三磷酸为糖原合成提供必要的能量。

葡萄糖-1-磷酸促进葡萄糖-1-磷酸转化为葡萄糖。参与糖原合成的糖原蛋白催化 UDP 葡萄糖的附着。然后，在通过 -1,4 糖苷键添加葡萄糖后，糖原合酶扩展。称为分支的糖原分支酶由淀粉样蛋白 1- 4 催化至 1- 6 转葡萄糖苷酶。

糖原分解或糖原分解

在某些酶的帮助下，将糖原分解为葡萄糖-1-磷酸的过程称为糖原分解。通过糖原磷酸化酶的作用，一个葡萄糖分子将从化合物的非还原端移除，产生葡萄糖-1-磷酸。

磷酸葡萄糖变位酶是葡萄糖-1-磷酸转化的必要酶，产生葡萄糖-6-磷酸。葡萄糖-1-磷酸的 C-6 将从磷酸葡萄糖变位酶的活性位点获得磷酸基团，在那里它将结合到丝氨酸，然后转移。并且将释放葡萄糖-6-磷酸。

糖原和饮食

所消耗的食物量和所进行的活动会影响产生多少糖原以及身体将如何运作。开始低碳水化合物饮食可能会导致低水平的糖原，这会导致精神困倦和疲惫的症状。

食用低碳水化合物饮食会导致体重显着下降。这主要归因于糖原，其重量是葡萄糖的 3 倍，并且主要由水组成。在饮食开始时，糖原的快速减少会导致快速的水分流失。

运动会导致身体损失大部分肌肉中的糖原，从而导致糖原耗竭。一个人可以通过进行碳水化合物加载来提高他们在运动时储存糖原的能力，碳水化合物加载包括食用大量碳水化合物。

结论

糖原是我们体内能量的储存库。它是葡萄糖的聚合物，有助于维持体内的糖水平。糖原合成是糖原形成的过程。糖原的分解称为糖原分解。体内糖原水平低会导致各种健康问题。因此，在饮食中保持糖原平衡非常重要。

常见问题

1. 糖原代谢 - 医学生物化学页面。2022 年检索，来自 https:/糖原是否具有螺旋结构？

更常见的键，α-1,4-糖苷键，使糖原具有螺旋结构，这有利于储存能量。

2. 糖原在哪里发现？

它主要储存在脊椎动物的肝脏中，在那里它作为其他组织的葡萄糖储备。

3. 为什么糖原很重要？

身体使用糖原作为主要的能量储备。因此，它对于所有身体功能都是必要的。

4. 当体内糖原过多时会发生什么？

由于肝脏中积累了过多的糖原（一种源自碳水化合物的能量储存物质），肝脏会增大。

5. 谁发现了糖原？

克劳德·伯纳德于 1857 年发现了糖原。

6. 糖原合成是否发生在肝脏中？

通过调节不同的葡萄糖代谢途径，如糖原合成、糖原分解、糖酵解和糖异生，肝脏在调节葡萄糖稳态中发挥着重要作用。