人體內(nèi)的乳酸(C3H6O3)代謝

1、人體內(nèi)的乳酸（C3H6O3）代謝文徐占勝乳酸是人體代謝過(guò)程中的一種重要中間產(chǎn)物，它與糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝以及細(xì)胞內(nèi)的能量代謝關(guān)系密切。本文從產(chǎn)生和消除這兩個(gè)方面闡明它的代謝過(guò)程及其生物學(xué)意義。1乳酸（363）的產(chǎn)生人體內(nèi)的乳酸源于葡萄糖（6126）和糖元的酵解過(guò)程。代謝過(guò)程十分復(fù)雜，需要眾多的酶參與，這些酶都存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，因此，產(chǎn)生乳酸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。具體過(guò)程可用如下反應(yīng)式簡(jiǎn)單表示：6126*3636126（單位：糖元）耳3633糖酵解是細(xì)胞廣泛存在的代謝途徑，特別是在耗能較多的組織細(xì)胞（如神經(jīng)細(xì)胞、骨髓細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞和血紅細(xì)胞）內(nèi)更加活躍。但是，不同的細(xì)胞或同一細(xì)胞在不同

2、狀態(tài)下，乳酸的產(chǎn)生量有著顯著的差異。如骨骼肌細(xì)胞正常狀態(tài)下肌乳酸濃度為ImmoLkg濕肌，而在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)卻高達(dá)39mmoLkg濕肌。為什么會(huì)有如此大的差異呢正常生理狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)的糖分解速度較慢，產(chǎn)生的丙酮酸和較少，并且絕大多數(shù)的丙酮酸可進(jìn)入線粒體內(nèi)被徹底氧化分解；大部分通過(guò)線粒體膜上的電子穿梭系統(tǒng)將一對(duì)電子傳遞給線粒體內(nèi)的，參與丙酮酸的氧化過(guò)程，自身轉(zhuǎn)變?yōu)?。?xì)胞質(zhì)基質(zhì)中只存留少量的丙酮酸和，在乳酸脫氫酶的作用下，生成乳酸。運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著細(xì)胞內(nèi)和的消耗，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的、和肌酸大大增加，激活了細(xì)胞內(nèi)的糖分解過(guò)程，產(chǎn)生大量的丙酮酸和、而且，其生成速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)線粒體內(nèi)的氧化速率，結(jié)果，丙酮酸和在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

3、中大量積累，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生較多的乳酸。另外，缺氧亦是引起乳酸增加的重要原因。當(dāng)人處于缺氧或劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)胞供氧不足，線粒體內(nèi)丙酮酸和的氧化分解過(guò)程受抑制，從而導(dǎo)致丙酮酸和在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中大量積累，加快了乳酸的生成?？傊?xì)胞無(wú)時(shí)不在產(chǎn)生乳酸，但產(chǎn)量卻因細(xì)胞活動(dòng)狀態(tài)和給氧狀況的不同而有差異，具體可用下圖表示：WADHA1PGPlfcNjIDH紙*m膜0；co；h3o糖酵解過(guò)程中，除有乳酸的生成外，還伴有能量的釋放和的合成，但利用率比有氧呼吸低得多（有氧分解分子葡萄糖形成分子的）。那么,糖、酵解過(guò)程為什么仍廣泛存在呢原來(lái)糖酵解是人體細(xì)胞，特別是劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌的主要能量來(lái)源。短時(shí)劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)能量來(lái)源相

4、對(duì)分配表（%）運(yùn)動(dòng)時(shí)間（）磷酸原供能糖酵解供能有氧代謝供能由表中數(shù)據(jù)可知，糖酵解供能占總能耗的比例極高，因此糖酵解的存在保證了細(xì)胞對(duì)能量的需求，特別是滿足了劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)能量的快速大量需求。乳酸（363）的消除雖然，伴隨著乳酸的產(chǎn)生，人體可以獲得大量的能量，對(duì)各項(xiàng)生命活動(dòng)的完成十分重要，但是乳酸的存在，特別是當(dāng)它大量存在時(shí)，會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的喪失，尤其是固有的酸堿平衡將被打破，輕則代謝紊亂，重則危及生命，因此，人體內(nèi)必須消除乳酸，具體過(guò)程如下：直接氧化分解為O和2在氧氣充足的條件下，骨骼肌、心肌或其它組織細(xì)胞能攝取血液中的乳酸，在乳酸脫氫酶的作用下，將乳酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸，然后進(jìn)入線粒體被徹底氧

5、化分解，生成C02和H20。在該過(guò)程中，貯藏在乳酸中的能量被徹底釋放出來(lái)，參與細(xì)胞和生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)。2.2經(jīng)糖異生途徑生成葡萄糖和糖元運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌乳酸大量產(chǎn)生并進(jìn)入血液，使得血乳酸的濃度大大升高，激活肝臟和骨骼肌細(xì)胞中的糖異生途徑，將大量的乳酸轉(zhuǎn)變成葡萄糖，并且釋放入血液，以補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖的消耗；運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，糖異生途徑進(jìn)一步加強(qiáng)，生成的葡萄糖用于糖元的合成，用以恢復(fù)細(xì)胞中的糖元儲(chǔ)備。在糖異生過(guò)程中，要吸收大量的，因此通過(guò)該過(guò)程可維護(hù)人體內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡，使機(jī)體內(nèi)環(huán)境重新恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。用于脂肪酸、丙氨酸等物質(zhì)的合成在肝臟細(xì)胞中，乳酸經(jīng)由丙酮酸、乙酰輔酶途徑轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅?、膽固醇、酮體和乙酸等物質(zhì)，亦可經(jīng)由丙酮酸，通過(guò)氨基轉(zhuǎn)換作用生成丙氨酸，參與蛋白質(zhì)代謝。隨尿液和汗液直接排出上述2.和12.是2乳酸消除的主要途徑，2.過(guò)4程消除量極少，僅占總消除量的5%左右。經(jīng)過(guò)上述4個(gè)過(guò)程可以消除細(xì)胞和組織內(nèi)乳酸的積存，其生理意義在于：（1）釋放并利用殘存于乳酸中的化學(xué)能；（2）維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)；（3）消除細(xì)胞中的乳酸，確保糖酵解持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，為生命活動(dòng)提供穩(wěn)定的能量來(lái)源；（4）實(shí)現(xiàn)糖類、脂類、蛋白質(zhì)的相