人需要糖,糖製造熱量,吸取後到底發生什麼?

糖是如何提供熱量的?這一切都是能量的轉移啊!

⊆♠追踪研次方FB粉絲專頁看更多有趣的事物!♠⊇

我們最常見的糖是葡萄糖,嘗起來甜甜的,吸取後會製造熱量,這些熱量除了長胖之外,還有什麼用呢?我們所有的生物活動都是需要用到能量的,心跳需要熱量,躺著看電視需要熱量,就連睡覺做夢的時候需要熱量,維持體溫需要熱量,免疫力更需要熱量,自然界的生物(包含動物和植物)都需要醣類,最有效率的燃燒這些醣類的過程,就叫做 – 有氧呼吸,我們常常聽到的有氧運動就是為了有效率的燃燒醣類!

絕大部分會有氧呼吸的生物,所使用的能量單位就是ATPATP的全名叫做 Adenosine Tri-Phosphate,中文:腺苷三磷酸;所有需要能量的生物活動都是需要熱量的,熱量來自於葡萄糖,但是我們細胞無法直接使用葡萄糖,但是葡萄糖就是透過製造ATP,去提供生物體 “能量” 的,那我們是怎麼將葡萄糖轉變成ATP的呢?我將要進入主題~

旋轉中的ATP
這個就是ATPAdenosine Tri-Phosphate,也就是生物體中,能量的最基礎單位,這裡注意一下,灰色紫色那一坨就是ATP裡的A – “Adenosine” 橘色的三顆球就是三磷酸TP Tri-Phosphate

我們的細胞裡面有一個發電器,叫做線粒體,就是線粒體利用葡萄糖轉變成ATP,是經過一系列非常非常巧妙的安排,而線粒體的分佈,事實上也控制了我們身體哪裡容易胖,和哪裡容易瘦~這個議題我在先前的章節有和大家聊過 – 傳送門。我們來看下面這顆細胞,線粒體在哪裡呢?


有氧呼吸作用(aerobic respiration)就是利用線粒體將葡萄糖轉變成ATP的過程,大致上可以分成三個階段 :

1. 胞內糖解(cytoplasmic glycolysis) 

2. 線粒體TCA循環(mitochondrial TCA cycle)

3. 線粒體電子連鎖反應鏈(mitochondrial electronic transport chain)

第一階段,胞內糖解這個過程是在細胞質裡面進行的,無論是有氧運動還是無氧運動,胞內糖解主要是將葡萄糖分一半,分解成丙酮酸,胞內糖解是需要“投資”能量的,我們細胞會 “投資” 兩個ATP,然後會生產四個ATP,也就是說胞內糖解階段,我們會“”兩個 ATP,簡單來講就是,用2個ATP 賺 4個ATP~


丙酮酸是胞內糖解過程的最終產物,接下來丙酮酸就要進入下一個階段,但在那之前,細胞內的含量決定了丙酮酸的命運,如果氧氣不夠,那麼丙酮酸會被 “發酵” 成乳酸~對沒錯,我們常說的乳酸堆積就是因為無氧運動,比方說短跑就是很好的例子,這個階段產生的乳酸堆積,需要一段時間才能排除哦!無氧運動就只能 “賺” 兩個ATP,是非常沒有效率的,那如果是有足夠氧氣的話呢?那麼丙酮酸就會進入線粒體,繼續進行第二個階段 線粒體TCA循環第二階段,線粒體TCA循環 頗為複雜,在這裡不會多做解釋,將來的章節裡我會去做比較detail的解釋細節;TCA循環是在線粒體內發生的,他會將上一個階段的最終產物 – 丙酮酸納入,然後進入一連串的循環,又能製造出兩個ATP加上一些“中間產物”,這些中間產物將會轉入下一個階段線粒體電子連鎖反應鏈,這個階段也會製造出廢物 – 二氧化碳 CO2,這個二氧化碳就是我們吐氣的時候所排放出來的廢氣啦~

第三階段,線粒體電子連鎖反應鏈是一段最有效率的ATP製造反應爐,每一個葡萄糖在這個階段可以生產32個ATP,他的反應地點是線粒體的“內膜”,在這個內膜表面,有很多的酵素和通道,能將上一個階段所製造出來的 “中間產物” 用很複雜的能量傳遞反應,加上利用特殊酵素製造出 ATP~

做個總結吧~無氧呼吸,只能進行到第一階段,胞內糖解,並且只能產生兩個 ATP,是非常沒有效率的,但是無氧呼吸還是有一個優點,那就是快,應付緊急狀況!而當我們的氧氣供給充足時,那麼我們就能夠將無氧呼吸升級為“有氧呼吸”,那麼我們的效率就會大幅提升,因為進入 線粒體TCA循環 能再生產兩個 ATP,而進入 線粒體電子連鎖反應鏈 後,會在生產 32個ATP,這樣加總起來,有氧呼吸作用能用一個葡萄糖製造36個ATP,這個效率是 無氧呼吸能製造2個ATP 的18倍啊!!!

研次方獨家產品推薦 及 更多獨家有趣事物精選

Fex Studio

Function of Exactitude, Excogitate and Exceed