葡萄糖的无氧氧化

三、葡萄糖的无氧氧化

在缺氧条件下,葡萄糖经无氧氧化分解生成乳酸。此代谢过程可分为两个阶段:第一阶段是糖酵解(glycolysis),即1分子葡萄糖裂解为2分子丙酮酸的过程;第二阶段为乳酸生成,这一反应由乳酸脱氢酶催化,丙酮酸还原成乳酸所需的氢原子由还原型辅酶Ⅰ(NADH)提供。糖的无氧氧化途径的全部反应在细胞质中进行,其中糖酵解是糖代谢的核心途径。

糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量,这对肌肉收缩更为重要。肌肉内ATP含量很低,仅5~7μmol/g新鲜组织,只要肌肉收缩几秒钟即可耗尽。这时即使氧不缺乏,但因葡萄糖进行有氧氧化反应过程比糖酵解长,来不及满足需要,通过糖无氧氧化则可迅速得到ATP。当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时,能量主要通过糖无氧氧化获得。红细胞没有线粒体,完全依赖糖无氧氧化供应能量。神经元、白细胞、骨髓细胞等代谢极为活跃,即使不缺氧也常由糖无氧氧化提供部分能量。糖无氧氧化时每分子磷酸丙糖有2次底物水平磷酸化,可生成2分子ATP。因此1 mol葡萄糖可生成4 mol ATP,在葡萄糖和果糖-6-磷酸发生磷酸化时共消耗2 mol ATP,故净得2 mol ATP。1 mol葡萄糖经糖无氧氧化生成2分子乳酸可释放196 kJ/mol(46.9 kcal/mol)的能量。