Углеводный обмен (часть I): краткая химическая характеристика углеводов; роль углеводов в организме; гликолиз,
полное аэробное окисление глюкозы.
Дополнительные метаболические пути, ассоциированные с гликолизом
Роль углеводов в организме
Энергетическая. За счет окисления углеводов удовлетворяется примерно половина всей потребности человека в энергии. В энергетическом обмене главная роль принадлежит глюкозе и гликогену.
Структурная. Углеводы входят в состав структурно- функциональных компонентов клеток. К ним относятся пентозы нуклеотидов, углеводы гликолипидов и гликопротеинов, гетерополисахариды межклеточного вещества.
Защитная. Углеводы участвуют в антигенном маркировании клеток в составе иммуноглобулинов, определяют строение и функции большинства клеточных рецепторов.
Антикоагулянтная. Гепарин (гетерополисахарид) препятствует свертыванию крови.
Роль углеводов в организме
Осморегуляторная. Углеводы обладают высокой осмотической активностью.
Обезвреживающая. Глюкуроновые кислоты участвуют в детоксикации токсинов.
Пластическая. Углеродный скелет углеводов может использоваться для синтеза соединений других классов, в частности некоторых жирных кислот и аминокислот.
Источники углеводов
Собственный синтез (глюконеогенез, пентозофосфатный цикл,
взаимопревращение фосфогексоз друг в друга) – способен ПОЛНОСТЬЮ
удовлетворить потребность организме в углеводах, за исключением
аскорбиновой кислоты.
Пищевые источники
Изомерия углеводов в организме
В норме более 90% моносахаров представлены циклотаутомерами.
У циклотаутомеров гексоз (кроме фруктозы) преобладают пиранозные циклы.
Из них более 60% представляют собой β- аномеры.
В организме усваиваются только D-сахара
Специфичность действия ферментов углеводного обмена
Таким образом, ферменты, осуществляющие углеводный обмен, обладают высокой пространственной специфичностью: связывают в своем активном центре D-циклотаутомеры моносахаридов, преимущественно в форме β-таутомеров.
Переваривание и всасывание углеводов
Ротовая полость |
Полостное |
Амилаза, мальтаза |
переваривание |
12-перстная кишка
Амилаза pancreas 
Пристеночное 
переварование
Тонкий кишечник Дисахаридазы (лактаза, мальтаза, сахараза, изомальтаза)
Полостное и пристеночное переваривание
Ферменты находятся в растворе в свободном виде
Потери ферментов высокие
Всасывание продуктов переваривания происходит медленно
Фермент связан с
гликопротеиновыми нитями ГЛИКОКАЛИКСА
на мембране энтероцита
Потери ферментов очень низкие
Всасывание происходит очень быстро, т.к. процесс идет на мембране
Всасывание углеводов в тонком кишечнике
Эффективно всасываются только моносахариды
Всасывание МС ассоциировано с транспортом натрия в энтероцит: через
натриевый канал вместе с натрием проникает и глюкоза (СИМПОРТ), а затем избыток натрия выводится АТФазой
Транспорт глюкозы через иные клеточные мембраны
Осуществляется специальным интегральным белком клеточных мембран: Glucose Transporter (GluT).
Известно несколько изоформ GluT, отличающихся чувствительностью к концентрации глюкозы и инсулина.