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歷史

1747年，德國(guó)化學(xué)家馬格拉夫自葡萄干中分離出少量的葡萄糖 。1838年，由法國(guó)化學(xué)家尚-巴蒂斯特·杜馬正式命名為葡萄糖。由于葡萄糖在生物體中的重要地位，了解其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)成為19世紀(jì)有機(jī)化學(xué)的重要課題，1892年德國(guó)化學(xué)家費(fèi)歇爾確定了葡萄糖的鏈狀結(jié)構(gòu)及其立體異構(gòu)體，并因此獲得1902年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。

異構(gòu)體

葡萄糖可以以鏈狀或環(huán)狀的形式存在

D-葡萄糖的球棒模型

葡萄糖的空間填充模型

平面化的D-葡萄糖結(jié)構(gòu)式

D-葡萄糖的結(jié)構(gòu)

α - D small> -吡喃葡萄糖

葡萄糖的結(jié)構(gòu)

α - D small> - 吡喃葡萄糖

β - D small> - 吡喃葡萄糖

β - D small> - 吡喃葡萄糖

Jmol 立體圖一Jmol 立體圖二

旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體

 α -D-吡喃葡萄糖的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體構(gòu)象

還原性

葡萄糖具有還原性，著名的銀鏡反應(yīng)就是根據(jù)這個(gè)原理進(jìn)行的：

葡萄糖還可以與氫氧化銅反應(yīng)生成氧化亞銅：

功能作用

生活應(yīng)用

葡萄糖很容易吸收進(jìn)入血液，因此醫(yī)院、運(yùn)動(dòng)愛好者常常以其作強(qiáng)而有力的快速能量來源。除此之外，葡萄糖對(duì)腦部正常功能極為重要，高循環(huán)血糖濃度可產(chǎn)生 葡萄糖強(qiáng)記效應(yīng) ( Glucose Memory Facilitation Effect )，并促進(jìn)記憶力和認(rèn)知表現(xiàn) 。 若血液中之葡萄糖濃度過高，將可能導(dǎo)致肥胖和糖尿病。若濃度過低可能為低血糖癥或胰島素休克之征兆。

糖解過程中的葡萄糖

  葡萄糖的新陳代謝

動(dòng)物細(xì)胞會(huì)將葡萄糖以肝糖的形式儲(chǔ)存于平滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中 ，過多的血液葡萄糖會(huì)在肝臟和脂肪組織中，轉(zhuǎn)換成脂肪酸和甘油三酸脂。

當(dāng)血液中的葡萄糖過多，會(huì)促進(jìn)胰臟分泌胰島素。胰島素再活化乙酰輔酶A羧化酶，將乙酰輔酶A催化成丙二酰輔酶A。丙二酰輔酶A是脂肪酸的前驅(qū)物，此物質(zhì)一方面會(huì)轉(zhuǎn)化成脂肪酸，另一方面會(huì)抑制線粒體外膜上 肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶I （ 英語(yǔ) ： Carnitine palmitoyltransferase I ） 的活性。當(dāng)肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶被丙二酰輔酶A抑制后，細(xì)胞質(zhì)的脂肪酸無法進(jìn)入線粒體，造成脂肪酸無法分解而累積，使人肥胖。

吸收

葡萄糖得藉細(xì)胞膜蛋白穿越血液和組織間障礙，易于吸收 。葡萄糖由腸道吸收或血管注射后，經(jīng)在腎臟再吸收。葡萄糖從腸道吸收受許多因素影響，包括食物的成分、胃排空的速度、腸道荷爾蒙和腸道血流速度。 有一些癥狀通常也會(huì)導(dǎo)致糖類吸收失調(diào)，如痢疾、氣體、疝氣等。這些會(huì)影響消化酵素的作用。

運(yùn)輸

主要有兩種葡萄糖輸送者，一種在血漿中很豐富，包含血液到大腦、血液到眼睛和胎盤的障礙。它也參與胰臟和腎臟的輸送并且在肝臟中調(diào)節(jié)葡萄糖。另一種是 鈉依賴輸送者 （ 英語(yǔ) ： Sodium-glucose transport proteins ） ，它的功能在腸道和腎臟中攜帶葡萄糖對(duì)抗?jié)舛鹊钠露取Ｆ咸烟呛苋菀妆黄渌奶琴|(zhì)營(yíng)養(yǎng)素的糖類代謝，但是它的輸送者僅和半乳糖共用，和木糖就無法共用，例如葡萄糖輸送者較喜歡D型葡萄糖勝過于L型。

排泄

葡萄糖經(jīng)由腎臟排泄，尿液中葡萄糖的含量很低，大約98%葡萄糖在腎小管的中被重吸收，主要在近曲小管段 。 在糖尿病人中葡萄糖可能增加7倍的排泄量，因?yàn)檠菨舛瘸^腎臟輸送者的再吸收能力所致。在新生兒，葡萄糖可以用糖類復(fù)合體的方式由糞便中排出。

參考文獻(xiàn)

書籍

Lehninger Principles of Biochemistry 5th ed. 引文格式1維護(hù)：冗余文本 (link)

參見

氟代脫氧葡萄糖（一種葡萄糖類似物，核醫(yī)學(xué)PET代謝顯像時(shí)最為常用的放射性藥品）

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