糖尿病的過去、現在和未來(一)：從葡萄糖説起

發佈時間： 2015-10-26 14:56:10   |  來源： 環球網   |  責任編輯： 許晴晴

　　葡萄糖(glucose)的分子結構。化學分子式C6H12O6，分子量180.16，密度1.54克每立方釐米，熔點146攝氏度，高度可溶于水，是地球有機生命共同的能量之源。值得注意的是，葡萄糖分子具有旋光異構性，自然界廣泛存在的乃是其右旋異構體(D-glucose)。看來，葡萄糖的“上帝”是個右撇子 (與此相反的是，另一種生命重要分子—氨基酸—的“上帝”是個左撇子)。(圖片來自英文維基百科。)

　　可能也正是因此，葡萄糖分子作為能量載體的功能，歷經億萬年進化，在所有的地球有機生命中都被保留了下來。不僅如此，比細菌更複雜的生物，像動物和植物，對葡萄糖分子的利用更是花樣翻新。

　　一方面，高等生物通過更複雜的化學反應，能從一份葡萄糖分子中攫取多達三十八份ATP 分子，這使得葡萄糖分子作為能量載體的效率大大提高了。

　　而另一方面，在這些複雜生物中，單個葡萄糖分子更是被進一步合成為更加穩定的大分子物質(例如澱粉和糖原)，在特定的細胞裏存儲起來，為生物體提供更長久、更穩定的能量儲存。

　　舉例來説，一個成年人體內的骨骼肌和肝臟裏，存儲了多達500克的糖原分子隨 時為身體供能;而不少植物更是在特化的根、莖、和種子裏大量的儲備澱粉，在滿足自身存活需要的時候更是(無可奈何的)為人類提供了各種可口的美食(從烤馬鈴薯、綠豆湯到揚州炒飯……)。

　　

　　馬鈴薯的傳奇。起源於南美洲，這種特別的茄科植物為了高效儲存能量，發育出特異膨大的地下變態莖(左圖)，其內容物主要便是葡萄糖分子所形成的馬鈴薯澱粉(每百 克濕重中澱粉含量可達驚人的十五克)。這種被後人命名為馬鈴薯的地下能量倉庫保證了這種植物在南美安第斯山的高寒氣候中健康成長。而在約 7000-10000年前，先民們慧眼獨具的挑中了這種植物開始培育和栽種。到今天，馬鈴薯已經成為全球第四大糧食作物，養活了大量人口和難以計數的牲畜。 對於很多讀者來説，馬鈴薯的精神，在右圖的醋溜馬鈴薯絲中體現的意義非凡。(圖片來自英文維基百科)

　　但是由此就帶來了一個很麻煩的問題。

　　細菌的能量需求，總體而言理解起來簡單得多：自己這個小細胞，缺能量了就分解葡萄糖、不缺能量了就儲備葡萄糖就是。而人體差不多有上百萬億個細胞構成，這些細胞的大小、形狀、位置、和能量需求多種多樣極端複雜，而葡萄糖分子則主要儲備在肌肉和肝臟這兩塊相對集中和獨立的區域內。

　　那麼問題來了：我們身體裏的細胞那麼多，不同的細胞對能量的需求又總是在變動當中，那麼我們的身體又是如何判斷什麼時候缺乏能量;又是怎麼通知肝臟和肌肉，並從中提取葡萄糖分子以供身體需要呢?

　　敬請期待下文《糖尿病：過去、現在和未來(二)：精密的血糖調節系統》，筆者將會為您回答上述問題。

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