葡萄糖的有氧氧化

二、葡萄糖的有氧氧化

葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的反应过程称为有氧氧化。有氧氧化是糖氧化的主要方式,绝大多数细胞都通过它获得能量。肌肉等进行无氧分解生成的乳酸,最终仍需在有氧时彻底氧化成水和二氧化碳。

葡萄糖的有氧氧化反应分为三个阶段:第一阶段,葡萄糖经酵解途径分解成丙酮酸;第二阶段,丙酮酸进入线粒体内氧化脱羧生成乙酰CoA;第三阶段,为三羧酸循环及氧化磷酸化。糖的有氧氧化是机体获取能量的主要方式,1 mol葡萄糖完全氧化成为二氧化碳和水可释放2 840 kJ/mol(679 kcal/mol)的能量,其中约34%转化为ATP,以供应机体生理活动所需的能量。1 mol的葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O,可净生成30 mol或32 mol ATP。

糖的有氧氧化的调节是为了适应机体或器官对能量的需要,有氧氧化全过程中许多酶的活性都受细胞内ATP/ADP或ATP/AMP的影响,因而能得以协调。当细胞消耗ATP以致ATP水平降低,ADP和AMP浓度升高时,磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶复合体及三羧酸循环中的相关酶,乃至氧化磷酸化反应的酶均可被激活,从而加速有氧氧化,补充ATP。反之,当细胞内ATP含量丰富时,上述酶的活性降低,氧化磷酸化亦减弱。