糖、脂肪、蛋白質的相互聯繫

　　有一位網友寫了這樣一段評論：「醫生，您對於『糖、脂肪和蛋白質能否互相轉化』的問題缺乏必要的常識和專業知識。蛋白質的基本單位是氨基酸，蛋白質不能轉化為糖或者脂肪，糖或者脂肪也不能轉化為蛋白質。您在撰寫有關醫學保健方面的文章時應抱以更嚴謹的態度。」

　　我覺得這個問題提得好，我想恐怕有這種疑問的網友會有許多，具有一定的代表性，因此我覺得有必要在這裡與廣大網友進行交流。下面將糖、脂、蛋白質能量代謝上的相互聯繫等方面的生物化學基礎理論知識簡要介紹給大家。

　　從能量供應的角度看，糖、脂及蛋白質三大營養素可以互相代替，並互相制約。由於糖、脂、蛋白質分解代有共同的通路，所以，任一供能物質的分解代謝佔優勢，常能抑制和節約其他供能物質的降解。

　　體內糖、脂、蛋白質和核酸等的代謝不是彼此獨立，而是相互關聯的，它們通過共同的中間代謝物，三羧酸循環和生物氧化等聯成整體。三者之間可以互相轉變，當一種物質代謝障礙時可引起其他物質代謝的紊亂。糖尿病就是典型的例子。那麼攝入的食物是如何轉化為糖、蛋白質和脂肪的呢？



1、碳水化合物的代謝

　　碳水化合物又稱為糖，是碳的水合物，指自然界中的單糖、寡糖及多糖。糖類物質是含多羥基的醛類或多羥基酮類化合物。

　　1）食物→葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→磷酸二羥丙酮→甘油（脂肪）。

　　2）食物→葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→磷酸二羥丙酮→磷酸烯醇丙酮酸→丙酮酸→氨基酸→蛋白質→氨基酸→乙醯輔酶A→三羧酸循環。

　　3）食物→葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→磷酸二羥丙酮→磷酸烯醇丙酮酸→丙酮酸→乙醯輔酶A→酮體，脂肪酸（脂肪），膽固醇。

　　4）乙醯輔酶A→三羧酸循環→檸檬酸→a-酮戊二酸→谷氨酸→嘌呤。

　　脂肪酸合成可被調節，當生物體內糖含量高而脂肪酸含量低時，脂肪酸的合成最為有利。



2、脂類的代謝

　　首先，解釋幾個名詞：

　　脂類　是油、脂肪和類脂以及它們的許多衍生物的總稱。食物中的油脂主要是油和脂肪，它們都是中性甘油酯。

　　油　習慣上把在常溫下為液體的甘油酯叫做油，溶點低，主要是含不飽和脂肪酸的甘油酯。

　　脂肪（甘油三酯／三脂肪醯甘油）是甘油和三分子脂肪酸組成的酯，在常溫下為固體，其溶點較高，主要是含飽和脂肪酸的甘油酯，因此油和脂肪並沒有嚴格界限。人體內大部分脂肪存於脂肪組織中。

　　類脂　是一些物理性質與脂肪類似的物質，其中包括磷脂、糖脂、類固醇及類固醇酯。

脂類的代謝過程：

　　1）甘油三酯（脂肪）→脂肪酸→乙醯輔酶A→膽固醇，酮體，三羧酸循環。

　　2）甘油（脂肪）→磷酸二羥丙酮→6-磷酸葡萄糖→葡萄糖。

　　3）脂肪→甘油→磷酸二羥丙酮→丙酮酸→乙醯輔酶A→膽固醇，三羧酸循環。

　　4）丙酮酸→草醯乙酸→磷酸烯醇丙酮酸→３-磷酸甘油醛→6-磷酸果糖→6-磷酸葡萄糖→葡萄糖。

　　但脂類不能轉變為氨基酸，僅脂肪的甘油可通過生成磷酸甘油醛，循糖酵解途徑逆行反應生成糖，轉變為某些非必需氨基酸。



3、蛋白質的代謝

　　氨基酸是構建肽和蛋白質的結構單元，由兩個或幾個氨基酸組成的短鏈稱之為肽，由幾十到上百個氨基酸組成的長鏈稱為多肽或蛋白質。作為蛋白質結構成分的氨基酸只有２０種。蛋白質是生命物質中最重要的成分，是生命存在的形式，沒有蛋白質就沒有生命。

　　1）食物蛋白質→氨基酸→葡萄糖，組織蛋白質，尿素，酮體，含氮化合物，三羧酸循環。

　　2）蛋白質→氨基酸→丙酮酸→乙醯輔酶A→膽固醇。

　　3）蛋白質→氨基酸→丙酮酸→乙醯輔酶A→脂肪酸→甘油三酯。



　　氨基酸無論生糖、生酮（亮氨酸，賴氨酸）或生酮並生成糖氨基酸（異亮、苯丙、色、酪、蘇氨酸）分解后均生成乙醯輔酶A，後者經還原縮合反應可合成脂肪酸進而合成脂肪，即蛋白質轉變為脂肪。乙醯輔酶A也可合成膽固醇以滿足機體的需要。

　　體內蛋白質中的20種氨基酸，除生酮氨基酸（亮氨酸，賴氨酸）外，都可通過脫氨作用，生成相應的a-酮酸，這些a-酮酸可通過三羧酸循環及生物氧化生成CO2，H2O並釋放能量，生成ATP，也可轉變為某些中間代謝產物如丙酮酸，循糖異生途徑轉變為糖。

　　由此可見，20種氨基酸除亮氨酸及賴氨酸外均可轉變為糖，同時糖代謝中間代謝產物僅能在體內轉變成幾種非必需氨基酸，其餘8種必需氨基酸（蘇、甲硫、賴、亮、異亮、纈、苯丙及色氨酸等8種氨基酸不能由糖代謝中間產物轉變而來，必須由食物供給，因此稱之為必需氨基酸）必須從食物攝取，這就是為什麼食物中的蛋白質不能為糖、脂替代，而蛋白質卻能替代糖和脂肪供能的重要原因。

　　三羧酸循環不僅是糖、脂肪、蛋白質及核酸代謝的共同途徑，而且也是它們之間互相聯繫的樞紐。