百變葡萄糖，葡萄糖的多個面孔

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各位朋友：大家好！今天我們一起走進糖尿病百 “課”微課堂《葡萄糖的多個面孔》。

葡萄糖雖然是能量代謝的基石，但自然界的葡萄糖絕大多數並非以單糖的形式存在，而是一個個連結起來形成多糖。

常見的多糖分三種形式：澱粉、糖原和纖維素。葡萄糖之所以要形成多糖主要是因為滲透壓。葡萄糖易溶於水，如果葡萄糖以單糖的形式集聚，高濃度葡萄糖產生的巨大滲透壓會把細胞漲破掉，因此大量儲存葡萄糖唯一的辦法就是串聯成多糖。在水溶液中一分子澱粉與一分子葡萄糖產生的滲透壓是一樣的，更何況澱粉溶解度很低。多糖使得生物體中大規模儲存葡萄糖成為可能。澱粉分直鏈和支鏈兩種，直鏈澱粉是由成百上千個葡萄糖線性連結而成，它會形成一種獨特的雙螺旋相當緻密的二級結構，難以消化，進食後不僅不會升高血糖，還會降糖改善代謝，因此我們又稱它抗性澱粉。而我們平時所吃的麵食中主要含支鏈澱粉，支鏈澱粉是由幾千個葡萄糖組成樹枝狀的分叉結構，容易消化，生糖指數很高。植物體內儲存葡萄糖的多糖叫澱粉，而動物體內叫糖原。糖原其實是支鏈澱粉的升級版本，分支更加密集。糖原的代謝都是從端頭開始，端頭越多，代謝的速度越快，糖原分子中多達8%-10%的葡萄糖處於端頭，這樣便於快速的合成與分解，能夠精密地調控糖代謝。

葡萄糖在我們印象裡是一種“食物”，可事實上它在自然界主要用於組成植物的“骨架”，就是纖維素。當我們吃飯的時候，很多人都知道吃的澱粉是葡萄糖的聚合物，但極少人會想到，木頭餐桌其實也是由葡萄糖組成的。事實上我們穿的全棉衣服和蓋的棉被，這些都是由葡萄糖構成的纖維素。

纖維素從一級結構看與直鏈澱粉相似，區別在於，直鏈澱粉的葡萄糖殘基之間是a-1，4糖苷鍵，而纖維素的葡萄糖殘基之間是b-1，4糖苷鍵，b-1，4糖苷鍵將葡萄糖“正反正反”這樣連結起來，再加上鍊內氫鍵和鏈間氫鍵，極為牢固。纖維素是構成細胞壁的主要成分，而細胞壁甚至會組成樹幹這樣高強度的結構。動物包括人類的消化道只能分泌a-糖苷酶，不能分泌b-糖苷酶，因此我們只能利用澱粉，卻無法消化纖維素。只有反芻動物和白蟻消化道內的細菌能分泌b-糖苷酶，因此它們能夠將草木化解為葡萄糖利用。

自然界的纖維素只有微生物和真菌能夠降解，如果沒有細菌，地球上將充滿著枯死的植物，動物和人類都無法生存。

（圖片源於網路）

供稿：上海市醫學會糖尿病分會 糖尿病教育與管理學組