一、糖的生理功能

（一）糖的分类

糖主要有单糖、双糖和多糖（表4-1）。人类食品中大多含糖：如主食米、面含有葡萄糖；蜂蜜、水果含有果糖；甜菜、甘蔗中含有蔗糖；牛奶含极少量的乳糖；饴糖里含有麦芽糖；一些蔬菜如马铃薯、藕等也含一定量的糖；绿叶蔬菜中含糖量较低。

含糖食物进入消化道后，除可溶性的糖立即被分解为单糖吸收外，多糖类的淀粉在唾液淀粉酶，十二指肠内的胰a-淀粉酶作用下，水解为麦芽糖。麦芽糖、蔗糖、乳糖等为双糖。经过肽酶、蔗糖酶、麦芽糖酶的彻底降解变为单糖——葡萄糖和半乳糖。单糖由小肠黏膜迅速吸收进入血循环。小肠上部是吸收各种单糖的部位。糖的吸收是依靠消耗能量的主动吸收过程，此过程是在钠存在的条件下，借助肠黏膜刷状缘的载体（一种蛋白质），先有选择地将葡萄糖及半乳糖等运至细胞内，然后再扩散到血液中。

（二）糖的功用

1.糖的转运

糖进入细胞是组织中糖代谢的第一步。糖进入细胞的方式，因人体各组织细胞膜的结构和功能而异。在红细胞、水晶体、骨细胞中，糖跨膜运转速度很快，能很快达到细胞内外浓度的平衡。肝细胞的通透性很大，细胞膜载体也能快速运转，迅速摄取和释放葡萄糖。脑组织可随血糖的浓度变化而改变摄取量，血糖低时摄取能力较差。脂肪组织和肌肉组织中，细胞膜上的葡萄糖转运载体受胰岛素调节。小肠腔内和肾小管腔内葡萄糖浓度极低，可通过主动输送吸收。葡萄糖进入细胞的速度，还受胰岛素等多种因素调节。在脂肪细胞中，胰岛素能促使内织网上形成的葡萄糖载体转移到细胞膜上，增加膜上载体的数目，从而提高其转运糖的功能。在缺乏胰岛素的情况下，肌肉及成纤维细胞对葡萄糖的通透性也很差。生长激素、糖皮质激素等则对抗葡萄糖的转运，可减少糖的摄入。

2.糖原储备

糖原是碳水化合物的储存形式，葡萄糖是其运输形式，二者都是人体的主要碳水化合物，均可氧化释放出能量。糖原主要在肝内合成，储备在肝内。肝糖原随机体需要而分解为葡萄糖进入血液。肌肉内可合成肌糖原，储备于肌肉内，作为肌肉活动的能量加以利用。人体内糖原的含量在肝脏是105g左右，在肌肉是245g左右。

人体内糖原储备有限，正常人每小时从肝中释出210mg葡萄糖/千克体重。如果没有外源补充，10多小时肝糖原即将耗尽。事实上，绝食24小时血糖仍保持正常范围；长期饥饿时，血糖亦仅略微下降，这对于依赖葡萄糖作为主要燃料的脑非常重要，成人脑每天消耗葡萄糖约120g，其他如红细胞、肾髓质等共消耗40g，这些葡萄糖是肝脏从非碳水化合物合成的。机体从非碳水化合物前体合成葡萄糖，即将非糖物质如氨基酸、乳酸、甘油、丙酮酸等转变为葡萄糖及糖原，以维持机体对葡萄糖的需要的生化过程称为糖原异生。糖原异生经常不断地进行，在长期饥饿时糖原异生更加强烈。糖原异生的主要原料为乳酸、氨基酸、甘油。乳酸来自肌糖原酵解；甘油来自脂肪；氨基酸来自食物及蛋白质分解代谢。在饥饿早期，氨基酸主要为丙氨酸和谷氨酸的形式经血液输送到肝脏，每天可异生成90g葡萄糖供机体需要。氨基酸来自肌肉蛋白质。长期饥饿时，脑所需的能量由酮体提供，从氨基酸异生成糖减弱。肝脏为糖原异生的主要场所；肾皮质也有异生糖和将葡萄糖释放入血的能力，但正常时仅为肝的1/10。酸中毒时肾内糖原异生加强，可占全身糖原异生的40%左右。人体的糖原异生作用，视摄入饮食多寡，体力活动强弱，代谢变动范围等情况存在着差异，可波动在0～300g。正常人三餐吸收的糖降解到空腹水平以后，血糖由异生的糖原补充，一般每日约生成100～150g葡萄糖，其中肝脏生成占90%以上，肾脏生成小于10%。

3.糖的供能

糖的主要功能是在体内氧化，供给机体生命活动所需要的能量。氧化1g糖可释放16.6kJ（4kcal）热量。一般地说，机体所需能量的70%以上是由食物中的糖提供的。因此糖是体内主要能源物质。葡萄糖在细胞浆内转变为丙酮酸，再经过三羧酸循环进一步氧化，生成二氧化碳和水，释放出能量。人体维持正常体温、代谢、器官功能以及活动和劳动主要依赖糖的氧化供能。确切地说，人体所需能量主要来自糖的有氧氧化。1mol葡萄糖完全氧化成二氧化碳和水时，可净生38mol的三磷酸腺苷（ATP），而糖酵解产生大量乳酸，由于乳酸分子中包含大量能量没有被利用，故只产生2mol三磷酸腺苷。糖的有氧氧化所产生的能量，是糖酵解的18～19倍。只有少数组织器官如红细胞、皮肤、睾丸、视网膜等，在正常情况下靠糖酵解来供应能量。若糖酵解所产生的乳酸在体内堆积，可产生乳酸性酸血症。降糖灵的机理之一就是加强糖酵解过程。糖酵解产生大量的乳酸，正常乳酸通过三羧酸循环氧化和糖异生的途径而降解。而对糖尿病患者来说容易乳酸堆积，诱发乳酸性酸中毒。