薤白

2017年7月15日 星期六

乳酸(latic acid)

自然來源
左旋的乳酸在汗、血、肌肉、腎和膽中出現。
混合的乳酸來自酸奶製品、番茄汁、啤酒、鴉片和其它高等植物。

生物學
在發酵過程中乳酸脫氫酶丙酮酸轉換為左旋乳酸
在一般的新陳代謝和運動中乳酸不斷被產生,但是其濃度一般不會上升。
只有在乳酸產生過程加快,乳酸無法被及時運走時其濃度才會提高。
一般來說血液中的乳酸濃度在不運動時為1-2 mmol/L,在強烈運動時可以上升到20mmol/L

一般來說當組織的能量無法通過有氧呼吸得以滿足,組織無法獲得足夠的氧或者無法足夠快地處理氧的情況下乳酸的濃度會上升。在這種情況下丙酮酸脫氫酶無法及時將丙酮酸轉換為乙醯輔酶A,丙酮酸開始堆積。在這種情況下假如乳酸脫氫酶不將丙酮酸還原為乳酸的話糖酵解過程和三磷酸腺苷的生產會獲得抑制。

產生乳酸的過程為:

丙酮酸 + NADH + H+   → 乳酸 + NAD+

這個過程的意義在於重建糖酵解所需要的煙醯腺嘌呤二核苷酸NAD+)來保持三磷酸腺苷的生產。

氧氣充足的肌肉細胞中乳酸可以被氧化為丙酮酸,然後直接用來作為三羧酸循環的燃料。它也可以在肝臟內糖異生的過程中通過科里循環轉化為葡萄糖。

在強烈運動的過程中人體需要大量能量。這時人體內乳酸的生產比組織移走乳酸的速度高,組織內的乳酸濃度提高。這個過程保障NAD+的再生和運動的繼續。不像一般錯誤的描述乳酸濃度的上升本身並不導致酸中毒,它也不是肌肉酸痛的原因。在人體內乳酸無法釋放質子,因此沒有酸性。對人體內糖酵解途徑的分析證明這個過程不會導致酸中毒。

強烈運動時造成的酸中毒有另一個原因。在三磷酸腺苷被分裂釋放能量時它釋放一個質子,這些質子是導致酸中毒的原因。在強烈運動時有氧新陳代謝(Aerobic Metabolism)無法保障三磷酸腺苷的生產,因此無氧新陳代謝(Anaerobic Metabolism)開始。這個過程可以產生大量三磷酸腺苷,這些三磷酸腺苷在分解時釋放大量質子,降低組織內的pH值,造成酸中毒。這也許是強烈運動過程中肌肉酸痛的眾多原因之一。

食品中的乳酸可以是通過乳糖發酵獲得的,但大多數是通過細菌對澱粉的發酵獲得的。

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