130. Основные углеводы тканей человека и их биологическая роль. Переваривание, всасывание и транспорт углеводов

Все углеводы условно делят на 2 гр : углеводы с преим-но энергетич-й ф-ей (моносахариды, олигосахариды, гомополисахариды); угл-ды с преим-но структурной ф-ей (гомополисахариды, гетерополисахариды).

Углеводы наряду с белками и липидами являются важнейшими химическими соединениями, входящими в состав живых организмов. У человека и животных углеводы выполняют важные функции: энергетическую (главный вид клеточного топлива), структурную (обязательный компонент большинства внутриклеточных структур) и защитную (участие углеводных компонентов иммуноглобулинов в поддержании иммунитета).

Распад углеводов начинается в ротовой полости. В слюне содержится фермент, называемый птиалином, расщепляющий крахмал. Расщепление идет до декстринов, а при более длительном воздействии - до мальтозы. В желудке углеводы не подвергаются перевариванию, так как там нет соответствующего фермента. Основное переваривание углеводов происходит в двенадцатиперстной кишке и в дальнейших отрезках тонких кишок под влиянием µ-амилазы, поступающей в двенадцатиперстную кишку с соком поджелудочной железы. Главным, конечным продуктом гидролиза крахмала µ-амилазой является мальтоза, которая затем расщепляется на две молекулы глюкозы под действием фермента мальтазы.

Мальтаза, а также и другие гликозидазы - сахараза и лактаза, вырабатываемые в железах слизистой оболочки тонких кишок, расщепляют дисахариды до моносахаридов. Сахараза гидролизует сахарозу на глюкозу и фруктозу, а лактаза - лактозу до глюкозы и галактозы. Клетчатка (целлюлоза) из-за отсутствия целлюлазы в животном организме не разлагается ферментами пищеварительных соков.

Из кишечника в кровь всасываются только моносахариды. Скорость всасывания у разных моносахаридов различна. Полагают, что они всасываются в виде моносфорных эфиров, что дает возможность взаимопревращению в стенке кишечника гексоз, в частности, превращению фруктозы и галактозы в глюкозу. Моносахариды с током крови по системе воротной вены попадают в печень. В печени часть глюкозы превращается в гликоген. Печень способна как синтезировать гликоген, так и расщеплять его с образованием  глюкозы.

131. Метаболизм глюкозы как основного источника энергии: анаэробный и аэробный распад глюкозы. Энергетика. Глюконеогенез. Функции пентозофосфатного пути обмена углеводов.

Аэробный распад гл-зы. Явл-ся осн-м путем катаболизма глюкозы у чел-ка и вкл-т след-е процессы: распад гл-зы до пирувата; 2) перенос пирувата в митохондрии и окислительное декарбоксилирование с обр-ем ацетил-КоА; 3) ок-е ацетильной группы ацетил-КоА в ЦТК и сопряженных ЦПЭ до СО₂ и Н₂О. На стадии окисл-я глицеральдегид-3-фосфата в 1,3-бисфосфоглицериновую к-ту обр-ся цитозольный НАДН+Н⁺. Перенос восстановительных эквивалентов от НАДН+Н⁺ в митохондрии происходит с помощью малатного челночного мех-ма. Мол-ла восстановленного НАД не может прони-ть в митохондрии. Поэтому от цитозольного НАДН+Н⁺ восстановительные эквиваленты сначала при участии малатдегидрогеназы переносятся на цитозольный оксалоацетат. В рез-те обр-ся малат, кот. с помощью переносчиков проходит через внутр-ю мембр-ну митох-и в матриксе. Здесь мала ток-ся в оксалооцетат ,а матриксный НАД⁺ восстанав-ся в НАДН+Н⁺, кот-й передает электроны в ЦПЭ внутренней мембраны митох-й. В рез-те окислит-го фосфорилир-я обр-ся 2,5 мол-лы АТФ. Анаэробный распад глюкозы. В анаэр-х усл-х распад глюкозы до пирувата происходит анал-но , как и в аэробных усл-х. Судьба пирувата, образуемого при гликолизе, зав-т от наличия или отс-я кислорода. В анаэр-х усл-х в рез-те одиннадцатой р-и проис-т восстановление ПВК в молочную к-ту. Р-я протекает при участии фермента лактатддегидрогеназы и кофермента НАДН+Н⁺, образованного при окисл-и глицералшьдегид-3-фосфата в 1,3-бисфофоглицериновую к-ту. Обр-е лактата позволяет регенерировать НАД⁺, который затем снова исп-ся в р-и, катализируемой глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой. Глюконеогенез- синтез углеводов из неуглеводных предшественников. Протекает в цитозоле кл-к печени и почек, хотя некот-е предшественники обр-ся в митохондриях. Глюконеогенез необходим для синтеза глюкозы, кот. явл-ся источником энергии, особенно для нервной ткани и эритроцитов. Большинство р-й глюконеогенеза предст-т собой обращение р-й гликолиза.

Стадии глюконеогенеза повторяют стадии гликолиза в обратном направлении и катализируются теми же ферментами за исключением 4 реакций:

• Превращение пирувата в оксалоацетат (фермент пируваткарбоксилаза)

• Превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват (фермент фосфоенолпируваткарбоксикиназа)

• Превращение фруктозо-1,6-дифосфата в фруктозо-6-фосфат (фермент фруктозо-1,6-дифосфатаза)

• Превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу (фермент глюкозо-6-фосфатаза)

Суммарное уравнение глюконеогенеза: 2 CH₃COCOOH + 4ATP + 2GTP + 2NADH^.H⁺ + 6 H₂O = C₆H₁₂O₆ + 2NAD + 4ADP + 2GDP + 6P_n^[1].

У млекопитающих активность пентозофосфатного цикла относительно высока в печени, надпочечниках, эмбриональной ткани и молочной железе в период лактации. Значение этого пути в обмене веществ велико. Он поставляет восстановленный НАДФН, необходимый для биосинтеза жирных кислот, холестерина и т.д. За счет пентозофосфатного цикла примерно на 50% покрывается потребность организма в НАДФН. Другая функция пентозофосфатного цикла заключается в том, что он поставляет пентозофосфаты для синтеза нуклеиновых кислот и многих коферментов. При ряде патологических состояний удельный вес пенто-зофосфатного пути окисления глюкозы возрастает. Механизм реакций пентозофосфатного цикла достаточно расшифрован.

132. Классификация и общая характеристика липидов. Переваривание и всасывание липидов пищи. Энергетическая и биологическая ценность пищи.

Группа разнородных по химическому строению органических веществ, которые характеризуются следующими признаками:

 - нерастворимость в воде

- растворимость в неполярных растворителях (эфир, хлороформ, бензол)  - содержание высших алкильных радикалов  - распространенность в живых организмах

А. Простые – состоят из 2 компонентов (сложные эфиры жирных кислот с различными спиртами)1. жиры (глицериды) - сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот

2. воска - эфиры жирных кислот и одноатомные или двухатомные спирты с С₁₂-С₂₂

Жирные кислоты - монокарбоновые кислоты с одной алифатической цепью. ЖК природных липидов содержат четкое число атомов С, не растворимы в воде, температура плавления понижается с увеличением числа двойных связей и укорочением цепи.

Жиры могут быть простыми (одинаковые остатки ЖК) и смешанными (остатки разных ЖК)

Физико-химические свойства определяются свойствами входящих ЖК.

Б. Сложные – сложные эфиры ЖК со спиртами, дополнительно содержащие и другие группы.1. Фосфолипиды – содержат остаток Н₃РО₄

Глицерофосфолипиды - в роли спирта - глицерол, обладающий амфипатичностью (гидрофобные ЖК+гидрофильный остаток Н3РО4 и др).2. Гликолипиды (гликосфинголипиды) - широко представлены в тканях, особенно нервной. Цереброзиды и глобозиды.3. Стероиды - не гидролизуются

Холестерин-источник образования в организме млекопитающих желчных кислот и стероидных гормонов. Эргостерин-предшественник витамина Д.

4. Другие сложные липиды: сульфолипиды, аминолипиды, липопротеины.

Функции:

- энергетическая - запасание и хранение энергии (нейтрализация жира). При расщеплении 1 г. жира выделяется 9 ккал. или 38кДж. - защитная - липидный слой кожи живых существ, защищает от механических и температурных воздействий. - структурная - является строительным компонентом клеточных мембран - регуляторная - некоторые гормоны имитируют липидную природу (половые)

Основным местом переваривания липидов является верхний отдел тонкого кишечника. Для переваривания липидов необходимы следующие условия:

• наличие липолитических ферментов;

• условия для эмульгирования липидов;

• оптимальные значения рН среды (в пределах 5,5 – 7,5).

В расщеплении липидов участвуют различные ферменты. Пищевые жиры у взрослого человека расщепляются в основном панкреатической липазой; обнаруживается также липаза в кишечном соке, в слюне, у грудных детей активна липаза в желудке. Липазы относятся к классу гидролаз, они гидролизуют сложноэфирные связи -О-СО- с образованием свободных жирных кислот, диацилглицеролов, моноацилглицеролов, глицерола.

Энергетическая ценность - количество энергии (ккал, кДж), высвобождаемой в организме человека из пищевых веществ продуктов питания для обеспечения его физиологических функций.

Биологическая ценность продуктов питания отражает, прежде всего, качество белкового компонента пищи, связанного со сбалансированностью его аминокислотного состава, а также способность его максимально перевариваться и усваиваться организмом.