葡萄糖代謝及其含量檢測的常用方法

更新時(shí)間：2024-04-10

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常用方法

葡萄糖(Glucose)是自然界中分布廣泛的己醛糖。根據(jù)其分子中碳原子數(shù)目分類，葡萄糖屬于己糖，根據(jù)官能團(tuán)分類，葡萄糖屬于五羥基己醛，具有多元醇和醛的化學(xué)特性。葡萄糖是生物體新陳代謝重要的營養(yǎng)物質(zhì)，也是維持正常生命活動(dòng)的最主要的能量來源之一。

①葡萄糖的合

成代謝

葡萄糖的合成代謝是指綠色植物及光能細(xì)菌的光合作用合成葡萄糖的過程。對于動(dòng)物來講，是指利用非糖物質(zhì)合成葡萄糖的過程。

PART 1/光合作用

光合作用是綠色植物及光能細(xì)菌利用光能，同化二氧化碳和水制造有機(jī)物并釋放氧氣的過程。光合作用過程根據(jù)是否需光分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。在光反應(yīng)階段，植物吸收光能形成同化力，即NADPH和ATP，將光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能，由于這些反應(yīng)是在葉綠體中的類囊體上進(jìn)行的，也稱為類囊體反應(yīng)。在暗反應(yīng)階段，植物利用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的同化力，通過一系列酶促反應(yīng)，催化二氧化碳還原為穩(wěn)定的葡萄糖。

光合作用將光能轉(zhuǎn)換為可用于生命過程的化學(xué)能，不僅是植物合成其自身結(jié)構(gòu)物質(zhì)和維持其生命活動(dòng)能量物質(zhì)的根本來源，同時(shí)也是其他生命有機(jī)體的結(jié)構(gòu)和能量物質(zhì)的根本來源。

PART 2/糖異生作用

糖異生指細(xì)胞內(nèi)非糖物質(zhì)如乳酸、丙酮酸、生糖氨基酸、甘油、三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物等合成葡萄糖的過程。該過程主要在動(dòng)物肝臟的細(xì)胞質(zhì)和線粒體中進(jìn)行，是動(dòng)物細(xì)胞自身合成葡萄糖的途徑。

機(jī)體的糖異生作用主要發(fā)生在饑餓、劇烈運(yùn)動(dòng)或進(jìn)食高蛋白食物后。糖異生作用可保證饑餓情況下，血糖濃度相對恒定；在激烈運(yùn)動(dòng)肌肉產(chǎn)生大量乳酸后，糖異生將其轉(zhuǎn)化為葡萄糖，更新肌糖原，防止乳酸酸中毒的發(fā)生；高蛋白食物消化后的氨基酸經(jīng)過分解代謝產(chǎn)生α-酮酸，可通過糖異生合成葡萄糖。

②葡萄糖

的分解代謝

葡萄糖的分解代謝主要包括無氧代謝途徑、有氧代謝途徑和磷酸戊糖途徑，根據(jù)細(xì)胞內(nèi)供氧水平及生理狀態(tài)的不同而進(jìn)入不同的代謝途徑進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，為機(jī)體生命活動(dòng)提供能量和合成原料。

PART 1/無氧代謝途徑

葡萄糖在組織細(xì)胞中經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)分解生成丙酮酸，當(dāng)缺氧或供氧不足時(shí)，丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)一步被還原成乳酸，該過程稱為葡萄糖的無氧代謝，也稱為乳酸發(fā)酵。

葡萄糖經(jīng)過無氧代謝產(chǎn)生的能量雖少，但保證了機(jī)體在缺氧情況下仍能進(jìn)行生命活動(dòng)。無氧代謝的中間產(chǎn)物也可以作為其他物質(zhì)合成的原料。

PART 2/有氧代謝途徑

葡萄糖的有氧代謝是指氧氣供應(yīng)充足時(shí)，葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)中分解產(chǎn)生的丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化分解成二氧化碳和水，并產(chǎn)生大量能量供生命活動(dòng)需要的過程。有氧代謝是生物體獲得能量的主要方式，該過程產(chǎn)生的能量約為無氧代謝產(chǎn)生能量的15-16倍。

葡萄糖有氧代謝的過程是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體兩個(gè)部位進(jìn)行的。整個(gè)代謝過程分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段是葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸，第二個(gè)階段是丙酮酸在線粒體內(nèi)膜上氧化脫羧生成乙酰輔酶A，第三個(gè)階段是乙酰輔酶A經(jīng)過三羧酸循環(huán)氧化分解為水和二氧化碳。其中三羧酸循環(huán)不僅是糖類氧化分解產(chǎn)生ATP的主要途徑，也是脂類、氨基酸等最終分解產(chǎn)生能量的共同途徑。整個(gè)有氧氧化過程伴隨著多種中間產(chǎn)物的生成，為其他物質(zhì)的代謝提供多種化合物的碳骨架。

PART 3/磷酸戊糖途徑

磷酸戊糖途徑是葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中磷酸化生成6-磷酸葡萄糖，經(jīng)過氧化脫羧等一系列反應(yīng)生成5-磷酸核酸（磷酸戊糖）和NADPH的過程，也稱己糖磷酸支路或戊糖磷酸循環(huán)。

磷酸戊糖途徑是生物體內(nèi)利用葡萄糖生成5-磷酸核糖的代謝途徑，而核苷酸和核酸合成所需的核糖或脫氧核糖均需以5-磷酸核糖作為原料。該途徑是機(jī)體內(nèi)糖類代謝與核苷酸及核酸代謝的交匯途徑，還是生成NADPH的主要途徑。

③葡萄糖含量

常用檢測方法

目前，實(shí)驗(yàn)室檢測葡萄糖含量的方法主要有葡萄糖氧化酶(GOD-POD)法、己糖激酶(HK)法、鄰甲苯胺法以及高效液相色譜(HPLC)法等。

PART 1/葡萄糖氧化酶

(GOD-POD)法

葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸，并產(chǎn)生過氧化氫，過氧化物酶催化過氧化氫氧化 4-氨基安替比林偶聯(lián)酚，生成有色醌類化合物。該產(chǎn)物的生成量與葡萄糖含量成正比，據(jù)此可計(jì)算得到樣本中的葡萄糖含量。

GOD-POD法操作簡便，準(zhǔn)確度和精密度較高，是實(shí)驗(yàn)室檢測生物組織葡萄糖含量和血糖含量的常用方法。

PART 2/己糖激酶(HK)法

己糖激酶催化葡萄糖和ATP發(fā)生磷酸化反應(yīng)，生成葡萄糖-6-磷酸和ADP，后者在葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的作用下催化NADP⁺還原得到NADPH。根據(jù)NADPH的生成速率，可計(jì)算得到葡萄糖含量。

PART 3/鄰甲苯胺法

葡萄糖與鄰甲苯胺試劑在強(qiáng)酸條件下發(fā)生縮合反應(yīng)，葡萄糖的醛基與鄰甲苯胺縮合成葡萄糖基胺，后者脫水生成席夫(Schiff)堿，呈現(xiàn)藍(lán)綠色，在630nm處有特征吸收峰，通過其吸光值可計(jì)算得到葡萄糖含量。

產(chǎn)品推薦

產(chǎn)品貨號	產(chǎn)品名稱
BC2500	葡萄糖含量檢測試劑盒
BC2504	葡萄糖含量檢測試劑盒（HPLC法）
BC2505	葡萄糖含量檢測試劑盒
BC5870	葡萄糖含量檢測試劑盒（鄰甲苯胺法）
BC5875	葡萄糖含量檢測試劑盒（鄰甲苯胺法）
BC2490	血糖含量檢測試劑盒
BC2495	血糖含量檢測試劑盒
BC0340	糖原含量檢測試劑盒
BC0345	糖原含量檢測試劑盒
BC2230	L-乳酸(L-LA)含量檢測試劑盒
BC2235	L-乳酸(L-LA)含量檢測試劑盒
BC2200	丙酮酸(PA)含量檢測試劑盒
BC2205	丙酮酸(PA)含量檢測試劑盒
BC0980	乙酰輔酶A含量檢測試劑盒
BC0985	乙酰輔酶A含量檢測試劑盒

溫馨提示

索萊寶生化試劑盒貨號以“0"、“5"結(jié)尾，分別代表兩類反應(yīng)體系。以“0"結(jié)尾的代表試劑盒所用方法為分光光度法（反應(yīng)體系約1mL），可以用分光光度計(jì)進(jìn)行檢測；以“5"結(jié)尾的試劑盒代表所用方法為微量法（反應(yīng)體系約0.2mL），可以用分光光度計(jì)或者酶標(biāo)儀進(jìn)行檢測。

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