糖是生物体的主要能源物质,具有多种生物学功能,以下是简述糖营养的生物学功能:
1、提供能量:糖是生物体内最主要的能量来源,细胞中的葡萄糖可以通过糖酵解和呼吸作用转化为ATP(三磷酸腺苷),为细胞的各项生命活动提供能量。
2、合成生物大分子:糖在生物体内还参与许多重要生物大分子的合成,如蛋白质、核酸、多糖等,氨基酸通过缩合反应形成蛋白质时需要消耗ATP,而ATP的主要来源就是葡萄糖;DNA和RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,它们都是以葡萄糖为基本单元通过聚合反应形成的。
3、维持细胞内外液体平衡:糖在维持细胞内外液体平衡方面也发挥着重要作用,细胞内的葡萄糖可以通过渗透作用进入液泡,然后从液泡中释放出来,调节细胞内外的渗透压差,葡萄糖还可以与蛋白质结合形成糖蛋白,这些糖蛋白在细胞表面起到信号传导、识别等作用。
4、调节细胞生长和分化:糖在细胞生长和分化过程中也扮演着关键角色,葡萄糖可以促进胰岛素的分泌,进而刺激细胞对葡萄糖的摄取和利用,维持血糖水平稳定;高血糖还会刺激胰岛素基因的表达,促进细胞分化和成熟。
5、保护细胞免受氧化应激损伤:糖还具有一定的抗氧化作用,可以保护细胞免受氧化应激损伤,葡萄糖可以还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)生成NADH+,从而减少活性氧自由基的产生;一些糖类化合物还可以直接清除活性氧自由基,保护细胞结构和功能。
6、促进神经递质合成:糖在神经递质的合成过程中也发挥着重要作用,去甲肾上腺素、多巴胺等神经递质都是以酪氨酸为基本单元,通过酪氨酸羟化酶催化生成的;而这个过程需要消耗ATP和葡萄糖作为能量来源。
7、调节免疫系统功能:糖还可以通过影响免疫系统的活性来调节机体的健康状况,低血糖会导致大脑能量供应不足,进而影响神经系统的功能;长期高血糖还会增加炎症反应和氧化应激的发生率,从而损害免疫系统的正常功能。