11.3 Атф (аденозинтрифосфорная кислота)

Живые организмы представляют собой термодинамически неустойчивые системы. Для их формирования и функционирования необходимо непрерывное поступление энергии в форме, пригодной для многопланового использования. Для получения энергии практически все живые существа на планете приспособились подвергать гидролизу одну из пирофосфатных связей АТФ. В связи с этим одна из главных задач биоэнергетики живых организмов это восполнение использованных АТФ из АДФ и АМФ.

АТФ — нуклеозидтрифосфат, состоит из гетероциклического основания — аденина, углеводного компонента — рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, соединенных последовательно друг с другом. В молекуле АТФ имеются три макроэнергетические связи.

АТФ содержится в каждой клетке животных и растений — в растворимой фракции цитоплазмы клетки — митохондриях, и ядрах. Она служит главным переносчиком химической энергии в клетки и играет важную роль в ее энергетике.

АТФ образуется из АДФ (аденозиндифосфорной) кислоты и неорганического фосфата (Фн) за счет энергии окисления в специфических реакциях фосфорилирования, происходящих в процессах гликолиза, внутримышечного дыхания и фотосинтеза. Эти реакции протекают в мембранах фторопластов и митохондрий, а также в мембранах фотосинтезирующих бактерий.

При химических реакциях в клетке потенциальная химическая энергия, запасенная в макроэнергетических связях АТФ, может переходить во вновь образующиеся фосфорилированные соединения: АТФ + D-глюкоза= АДФ + D — глюкозо-6-фосфат.

Она преобразуется в энергию тепловую, лучистую, электрическую, механическую и т.п., то есть служит в организме для теплообразования, свечения, накопления электричества, выполнения механической работы, биосинтеза белков, нуклеиновых кислот, сложных углеводов, липидов.

АТФ — единый универсальный источник энергии для функциональной деятельности клетки.

12. Обмен углеводов

12.1 Переваривание и всасывание

Переваривание углеводов начинается уже в ротовой полости под воздействием слюны, содержащей ферменты амилазу и мальтазу, которые обеспечивают распад углеводов до глюкозы.

В полости желудка не происходит переваривания углеводов, т.к. нет ферментов, катализирующих этот процесс, а амилаза слюны, попавшая в желудок, быстро инактивируется в сильнокислой среде желудка (рН 1,5-2,0, оптимум для амилазы 6,8-7,2)

Основное переваривание происходит в тонкой кишке, где имеются все условия: сок поджелудочной железы и кишечный сок, в котором содержатся ферменты, гидролизующие углеводы, слабощелочная среда.

Амилаза поджелудочной железы гидролизует крахмал вначале до декстринов, они распадаются до мальтозы (этот фермент расщепляет 1-4 связи, есть ферменты, расщепляющие 1-6 связи). Мальтоза, в конечном счете, расщепляется до 2 молекул глюкозы, лактоза – до молекулы глюкозы и галактозы, сахароза – до молекул глюкозы и фруктозы. Таким образом, в кишечнике углеводы распадаются до моносахаридов, которые всасываются в кровь.

Клетчатка не расщепляется в тонком кишечнике, поэтому в неизменном виде поступает в толстый кишечник, где гидролизуется ферментами микроорганизмов (целлюлазой), которые разрушают клеточные оболочки. Но, в основном, целлюлоза не переваривается и выделяется наружу.

Дальнейшая судьба моносахаридов следующая:

моносахариды → кишка

↓

кровь → почки

↓

промежуточная жидкость

↓ ↓ ↓

гликоген мышц гликоген печени жир