為什么說葡萄糖是人體內(nèi)最重要的能量來源？ - 黃鶴樓十萬個(gè)為什么動(dòng)漫視頻

為什么說葡萄糖是人體內(nèi)最重要的能量來源？ - 黃鶴樓十萬個(gè)為什么動(dòng)漫視頻：

2008年8月，在北京舉行的第29屆奧運(yùn)會(huì)上，中國女運(yùn)動(dòng)員劉春紅在挺舉中舉起了158千克重的杠鈴，刷新了世界紀(jì)錄。這相當(dāng)于一只手舉起一個(gè)中等偏重的男人的重量。

人的肌肉為什么會(huì)有那么大的力量呢?就像電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)需要電，而電又主要是在發(fā)電廠中燃燒煤或石油產(chǎn)生出來的一樣，人的肌肉發(fā)力也需要一種“高能化合物”ATP的驅(qū)動(dòng)。而細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的“燃料”，主要就是葡萄糖。動(dòng)物主要靠消化食物中的淀粉(葡萄糖的多聚物)獲得葡萄糖。

你也許要問，脂肪的“燃燒值”高達(dá)39千焦/克，而葡萄糖只有17千焦/克，為什么不用脂肪做主要“燃料”呢?原因就在于，地球上的生命是在水中產(chǎn)生的，所以地球上所有的生命都以水為化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。脂肪含的能量雖多，但是在水中的溶解度卻很低，在血液中轉(zhuǎn)運(yùn)和進(jìn)入細(xì)胞都很麻煩和緩慢，不能滿足細(xì)胞對(duì)能量的迅速需求，所以只能在肌肉不做強(qiáng)力收縮等場(chǎng)合使用。

與此相反，葡萄糖是高度溶于水的，進(jìn)入細(xì)胞也不需要消耗能量。而且從單細(xì)胞生物開始，葡萄糖就成為生物獲取能量的主要“燃料”，并且發(fā)展出了一套高度有效的氧化葡萄糖的“化學(xué)反應(yīng)鏈”。通過這條“鏈”，葡萄糖被氧化成水和二氧化碳，釋放出來的能量則用于ATP的合成。它的效率非常高，1個(gè)分子的葡萄糖能夠產(chǎn)生32個(gè)分子的ATP，其能量轉(zhuǎn)換的效率和汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)旗鼓相當(dāng)。人的身體也“繼承”了這套“反應(yīng)鏈”，它就發(fā)生于體內(nèi)的一種叫作“線粒體”的細(xì)胞器內(nèi)，所以線粒體被稱為細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”。

不過，單靠這種供給機(jī)制還不保險(xiǎn)。在緊急情況下，人如果需要肌肉較長(zhǎng)時(shí)間地做強(qiáng)度比較大的活動(dòng)，血液中的葡萄糖就有可能供應(yīng)不上。也許有人會(huì)說，只要把血液中葡萄糖的濃度提高，對(duì)細(xì)胞的供給不是就更充分了嗎?但是葡萄糖除了“甜甜蜜蜜”地為人體“做好事”以外，它還有一個(gè)“壞習(xí)慣”，就是和蛋白質(zhì)分子側(cè)鏈上的氨基(-NH2)結(jié)合，破壞蛋白質(zhì)的正常功能。葡萄糖在血液中的濃度過高，就會(huì)產(chǎn)生一系列不良的后果，糖尿病就是因此而發(fā)生的。所以血液中葡萄糖的濃度必須被控制在5毫摩爾左右，也就是每升血液約含90毫克的葡萄糖。雖然不能提高血液中葡萄糖的濃度，但是人的身體是很“聰明”的，還有好幾種“后備手段”。

一是增加肌肉中的血液流量。人在做劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過肌肉的血液量可以比平時(shí)增加20倍以上。雖然血液中葡萄糖的濃度沒有提高，但是大量血液的“光顧”可以提供更多的葡萄糖，同時(shí)還增加了對(duì)肌肉的供氧量，使葡萄糖充分“燃燒”。

二是在平時(shí)將葡萄糖變成糖原，作為儲(chǔ)備物資儲(chǔ)存在肌肉細(xì)胞和肝細(xì)胞內(nèi)。在緊急情況下，肝糖原可以變回葡萄糖，進(jìn)入血液供給肌肉細(xì)胞。但是肌肉細(xì)胞可沒有肝細(xì)胞那么“大公無私”。它們對(duì)葡萄糖是“只進(jìn)不出”的，肌糖原只供自己使用。在緊急情況下，對(duì)肌糖原需求量較大，那些肌糖原通過“糖酵解”的步驟在合成一些ATP的同時(shí)轉(zhuǎn)變成了乳酸。所以，人在做劇烈運(yùn)動(dòng)后感覺肌肉酸痛，就是肌糖原變成乳酸累積在肌肉之中的緣故。

三是把ATP換成磷酸肌酸，相當(dāng)于把人民幣換成“外幣”存起來，在需要時(shí)再換回來。

肌肉細(xì)胞“留”了這幾“手”，一般就不會(huì)出現(xiàn)能量短缺的問題了。