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一、基本定义与性质

• 化学式：C₆H₁₂O₆
• 分子量：180.16 g/mol
• 结构：单糖（六碳糖），醛糖（含醛基），存在α和β两种异构体（环状结构）。
• 物理性质：
  • 白色结晶性粉末，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。
  • 甜度约为蔗糖的70%-80%。

二、生物功能

1. 能量来源：
   • 细胞呼吸的主要底物，通过糖酵解、三羧酸循环（TCA）和氧化磷酸化生成ATP。
   • 每克葡萄糖氧化释放约4千卡能量。
2. 代谢调节：
   • 血糖浓度稳定（空腹3.9-6.1 mmol/L）依赖胰岛素和胰高血糖素调控。
   • 肝糖原和肌糖原储存多余葡萄糖，需时分解供能。
3. 细胞信号：
   • 参与糖酵解中间产物（如6-磷酸葡萄糖）调控代谢途径。
   • 参与糖蛋白、糖脂合成，影响细胞识别和信号传递。

三、生理作用

• 大脑与神经系统：唯一可直接利用的能量来源，低血糖可致意识障碍。
• 红细胞：依赖无氧糖酵解供能，维持氧气运输。
• 肾脏：肾小管重吸收葡萄糖（阈值约10 mmol/L），超标时尿糖阳性。

四、临床应用

1. 补液治疗：
   • 5%葡萄糖注射液（等渗）用于补充体液和能量。
   • 10%-50%高渗液用于低血糖、高钾血症或脑水肿。
2. 糖尿病管理：
   • 监测血糖水平（空腹、餐后2小时）。
   • 口服葡萄糖耐量试验（OGTT）诊断糖尿病。
3. 急救与手术：
   • 快速补充能量，纠正电解质紊乱。
   • 防止酮症酸中毒。

五、生物合成与降解

• 合成：
  • 植物通过光合作用（卡尔文循环）生成葡萄糖。
  • 动物体内由糖异生途径（如丙酮酸→葡萄糖）补充血糖。
• 降解：
  • 糖酵解：葡萄糖→丙酮酸（净生成2 ATP）。
  • 有氧氧化：丙酮酸进入线粒体，生成36-38 ATP。

六、安全与注意事项

• 高血糖风险：糖尿病患者过量摄入可能导致血糖飙升。
• 过敏反应：罕见，但可能引发皮疹、呼吸困难。
• 药物相互作用：与胰岛素、磺脲类药物联用需谨慎。

七、工业应用

• 食品工业：作为甜味剂、保湿剂、发酵原料（如啤酒、面包）。
• 医药领域：制备注射剂、培养基、药物载体（如葡萄糖酸钙）。

八、常见问题

1. 葡萄糖与果糖的区别：
   • 葡萄糖为醛糖，果糖为酮糖。
   • 果糖甜度更高，代谢不依赖胰岛素。
2. 口服葡萄糖耐量试验（OGTT）：
   • 空腹口服75g葡萄糖，2小时后血糖≥11.1 mmol/L诊断糖尿病。
3. 血糖正常范围：
   • 空腹：3.9-6.1 mmol/L；餐后2小时：＜7.8 mmol/L。

总结：葡萄糖是生命活动的基础物质，在能量供应、代谢调节和细胞功能中发挥核心作用。合理使用葡萄糖制剂可有效治疗低血糖、脱水等，但需警惕高血糖风险。