一、糖的无氧氧化

1.概念　无氧氧化是指体内葡萄糖或糖原在氧供应不足的情况下，分解为乳酸的过程。这一过程与体外酵母菌使糖生醇发酵的过程相似，故又称糖酵解。

2.过程　全过程在胞液中完成，可分成两个阶段（图6－1）：

第一阶段即活化裂解阶段，又称准备阶段。葡萄糖或糖原经一系列酶的催化，生成磷酸二羟丙酮和3－磷酸甘油醛的过程。该过程由1分子六碳糖裂解为2分子的三碳糖即磷酸丙糖。

（1）活化：即己糖磷酸酯的生成：葡萄糖→6－磷酸葡萄糖→6－磷酸果糖→1，6－二磷酸果糖（FDP）（如从糖原开始，则为：糖原→1－磷酸葡萄糖→6－磷酸葡萄糖→6－磷酸果糖→FDP）。己糖激酶（肝中为葡萄糖激酶）和6－磷酸果糖激酶为这一阶段的限速酶。从葡萄糖开始，上述反应消耗2分子ATP；从糖原开始，则只消耗1分子ATP。

图6－1　糖酵解反应过程

（2）裂解：即磷酸丙糖的生成：1，6－二磷酸果糖裂解为1分子3－磷酸甘油醛和1分子磷酸二羟丙酮，两者均为三碳化合物，可以互变。

从葡萄糖开始，上述反应消耗2分子ATP；从糖原开始，则只消耗1分子ATP。

第二阶段即氧化产能阶段。该阶段从2分子磷酸丙糖（3－磷酸甘油醛），先脱氢氧化，两次底物水平磷酸化产能（ATP），再变位、脱水，最后丙酮酸接受3－磷酸甘油醛脱下的2对氢，还原为乳酸，并使NADH重新氧化为NAD＋。该过程共有4（2×2）分子ATP产生，丙酮酸激酶为这一阶段的限速酶，共有7步反应：

2×3－磷酸甘油醛→2×1，3－二磷酸甘油酸→2×3－磷酸甘油酸→2×2－磷酸甘油酸→2×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸→2×乳酸。

3.糖酵解总反应式　总反应式为：

葡萄糖─→＋2ADP＋2Pi　2乳酸＋2ATP＋2H₂O

经过糖酵解途径，1分子葡萄糖可氧化分解产生2分子乳酸，净生成2分子ATP。若从糖原开始，净生成3分子ATP。

4.限速酶　糖酵解过程中有3个限速酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，分别催化代谢过程中的三步不可逆反应。机体对这三个酶活性的调节，可以影响糖酵解途径的速度和方向。

5.生理意义

（1）迅速提供能量，以应急需。这对于肌收缩尤为重要，肌内ATP含量很低，肌收缩几秒钟即可耗尽。糖酵解虽然只能产生一小部分能量，但释放能量方式迅速，所以当剧烈运动肌相对缺氧时，糖酵解过程加强，迅速补充能量以应急需。

（2）某些组织细胞的主要获能方式。如视网膜、睾丸等组织细胞、神经细胞、白细胞、骨髓细胞等，即使在有氧条件下，糖酵解仍为其主要获能方式。成熟红细胞没有线粒体，糖酵解是其唯一供能途径。

（3）某些病理情况下机体产能的重要方式。重度贫血、失血、各种休克、急慢性呼吸或循环功能障碍等，氧供应不足，糖酵解过程加强。但在获取能量的同时，也可因终产物乳酸产生过多而导致乳酸酸中毒。

无氧运动与乳酸

提倡散步、游泳等有氧运动锻炼身体，原因是不致因剧烈运动（无氧运动）导致机体氧气不足，而使肌细胞因无氧氧化加速产生大量乳酸。乳酸的大量堆积会使肌肉酸胀乏力。