生物教學中有關人體的糖類代謝

糖類是人類進行生命活動的主要能源物質。為了生存人類每天必須食人大量的食物來維持正常的生理代謝。日常食入的各類食物中就包含了糖類、脂肪和蛋白質等物質。那么糖類在我們人體中是怎樣消化、吸收和轉化的呢?

人類食物中的糖類包括單糖、寡糖和多糖。其中單糖主要是葡萄糖和果糖，寡糖類包括蔗糖、麥芽糖和乳糖，食物中最常見的多糖類物質就是淀粉和纖維素。米飯和饅頭是人類的主要食物，它們中含有豐富的糖類物質。當將它們食入口腔，在口腔中隨著咀嚼就開始消化，咀嚼的時間越長，甜味越濃。是因為在咀嚼過程刺激了口腔中的唾液腺分泌大量的唾液，唾液中含有唾液淀粉酶，它就可以將一部分淀粉水解為麥芽糖，因此我們可以感覺到甜味。食物中的大部分淀粉和消化后的麥芽糖將隨著人類的吞咽活動經過食道進入胃中。在胃中經胃的蠕動等活動使得食物和胃液充分混合形成食糜，然后排入十二指腸。糖類消化的主要場所是小腸，小腸中有胰腺分泌的胰淀粉酶和由腸壁分泌細胞分泌形成的腸淀粉酶在這些酶的作用下，將淀粉水解為糊精和麥芽糖的混合物。在經麥芽糖酶的作用下消化成單糖，經主動運輸被腸上部粘膜細胞吸收進入血液。(在腸道中還有水解蔗糖的蔗糖酶和水解乳糖的乳糖酶)，如葡萄糖和半乳糖以自由糖的形式存在與粘膜細胞的紋狀緣中，然后與Na⁺、載體結合形成Na⁺一載體一葡萄糖結構，通過細胞膜進入細胞。再如果糖是借彌散作用而被吸收入細胞，其彌散速度與其在腸腔中的濃度成正比。果糖一旦進入粘膜細胞就轉變成葡萄糖或半乳糖。食人人體食物中的纖維素，人體自身不能消化，因為在人的消化道中沒有水解纖維素的酶，但是在人類的大腸中共生著對人類有用的微生物，它們可以產生纖維素酶及纖維素二糖酶，因而可以幫助人體消化纖維素，并可以將纖維素完全水解成葡萄糖。

經腸粘膜上皮細胞吸收進來的單糖經門靜脈進入肝臟。在肝臟中一部分合成肝糖原貯存和代謝，另一部分經肝靜脈進入血液循環，輸送給全身各組織，在組織中進行合成和分解代謝。人體中維持血糖的平衡很重要，當人體進食后經消化吸收入血液中的血糖含量將上升，一部分血糖將肝臟中合成肝糖原臨時貯存下來。當血糖含量降低時，肝糖原又可以分解轉化為血糖來維持血糖平衡。這個過程中參與的激素有協同作用的胰高血糖素和腎上腺素和拮抗作用的胰高血糖素和胰島素、腎上腺素和胰島素。血糖還可以轉化為供肌肉運動時提供能量的肌糖原。隨血液循環進入細胞的葡萄糖進行分解代謝釋放能量供人體的需要。代謝類型有無氧條件下的，經酵解生成乳酸(葡萄糖—丙酮酸—乳酸)；有氧條件下的，葡萄糖經三羧酸循環徹底氧化為水和二氧化碳；以及經戊糖磷酸循環被氧化為二氧化碳和水。丙酮酸是糖代謝的一個重要產物。糖經酵解作用變成丙酮酸，丙酮酸經氧化脫羧作用可以變成乙酰輔酶A，再經過脂肪酸生物合成途徑，即可變成雙數碳原子的脂肪酸。可見糖類在人體中可以轉化為脂肪。糖酵解形成的丙酮酸，丙酮酸經三羧酸循環可以變成α—酮戊二酸，丙酮酸也可以變成草酰乙酸，這三種酮酸可經過氨基轉換形成丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。蛋白質是有氨基酸構成的，糖類在人體中還可以轉化為蛋白質。