3. Нарушение переваривания и всасывания углеводов.

Недостаточное переваривание и всасывание переваренных продуктов называют мальабсорбцией. В основе мальабсорбции углеводов могут быть причины двух типов:

1). Наследственные и приобретенные дефекты ферментов, участвующих в переваривании. Известны наследственные дефекты лактазы, α-амилазы, сахаразно-изомальтазного комплек-са. Без лечения эти патологии сопровождаются хроническим дисбактериозом и нарушениями физического развития ребёнка.

Приобретённые нарушения переваривания могут наблюдаться при кишечных заболеваниях, (гастритах, колитах, энтеритах, после операций на ЖКТ).

Дефицит лактазы у взрослых людей может быть связан со снижением экспрессии гена лактазы, что проявляться непереносимостью молока - наблюдается рвота, диарея, спазмы и боли в животе, метеоризм.

2). Нарушение всасывания моносахаридов в кишечнике. Нарушения всасывания могут быть следствием дефекта какого-либо компонента, участвующего в системе транспорта моносахаридов через мембрану. Описаны патологии, связанные с дефектом натрийзависимого белка переносчика глюкозы.

Синдром мальабсорбции сопровождается осмотической диареей, усилением перистальтики, спазмами, болями, а также метеоризмом. Диарею вызывают нерасщеплённые дисахариды или невсосавшиеся моносахариды в дистальных отделах кишечника, а также органические кислоты, образованные микроорганизмами при неполном расщеплении углеводов.

4. Пути поступления и превращения углеводов в тканях организма. Транспортёры глюкозы. Ключевая роль глюкозо-6-фосфата во внутриклеточном углеводном обмене. Роль глюкокиназы и гексокиназы.

Глюкоза поступает из кровотока в клетки путём облегчённой диффузии с помощью белков-переносчиков - ГЛЮТов. Глюкозные транспортёры ГЛЮТы имеют доменную организацию и обнаружены во всех тканях. Выделяют 5 типов ГЛЮТов:

• ГЛЮТ-1 - преимущественно в мозге, плаценте, почках, толстом кишечнике;

• ГЛЮТ-2 - преимущественно в печени, почках, β-клетках поджелудочной железы, энте-роцитах, есть в эритроцитах. Имеет высокую Км;

• ГЛЮТ-3 - во многих тканях, включая мозг, плаценту, почки. Обладает большим, чем ГЛЮТ-1, сродством к глюкозе;

• ГЛЮТ-4 - инсулинзависимый, в мышцах (скелетной, сердечной), жировой ткани;

• ГЛЮТ-5 - много в клетках тонкого кишечника, является переносчиком фруктозы.

ГЛЮТы, в зависимости от типа, могут находиться преимущественно как в плазматической мембране, так и в цитозольных везикулах. Трансмембранный перенос глюкозы происходит только тогда, когда ГЛЮТы находятся в плазматической мембране. Встраивание ГЛЮТов в мембрану из цитозольных везикул происходит под действием инсулина. При снижении кон-центрации инсулина в крови эти ГЛЮТы снова перемещаются в цитоплазму.

В клетках глюкоза и другие моносахариды с использованием АТФ фосфорилируются до фосфорных эфиров: глюкоза + АТФ (гексогиназа, глюкокиназа) → глюкоза-6ф + АДФ.

5. Анаэробный гликолиз: понятие, этапы, последовательность реакций, регуляция, энергетический баланс.

Катаболизм глюкозы в клетке может проходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях, его основная функция - это синтез АТФ.

Анаэробный гликолиз – сложный ферментативный процесс распада глюкозы, протекающий в тканях человека и животных без потребления кислорода. Конечным продуктом гликолиза является молочная кислота. В процессе гликолиза образуется АТФ. Суммарное уравнение гликолиза можно представить следующим образом: _{глюкоза}C5H12O5 + 2АДФ + 2Фн→ _{молочная к-та}2CH2CH(OH)COOH + 2АТФ + 2H2O.

Анаэробный гликолиз отличается от аэробного только наличием последней 11 реакции, пер-вые 10 реакций у них общие. В любом гликолизе можно выделить 2 этапа. 1 этап подготовительный, в нем затрачивается 2 молекулы АТФ. Глюкоза фосфорилируется и расщепляется на 2 фосфотриозы. 2 этап, сопряжён с синтезом АТФ. На этом этапе фосфотриозы превращаются в ПВК. Энергия этого этапа используется для синтеза 10 молекул АТФ в аэробных условиях или 4 молекул АТФ в анаэробных условиях.

I ферментативной реакцией гликолиза является фосфорилирование: глюкоза (гексокиназа)→ глюкозо-6-фосфат. II: глюкозо-6-фосфат (глюкозо-6-фосфатизомераза)↔ фруктозо-6-фосфат. III образовавшийся фруктозо-6-фосфат вновь фосфорилируется за счет второй молекулы АТФ:

фруктозо-6-фосфат (6-фруктокиназа)→ фруктозо-1,6-бисфосфат. IV Под влиянием альдолазы фруктозо-1,6-бисфосфат расщепляется на две фосфотриозы: фруктозо-1,6-бисфосфат (альдолаза)↔ диоксиацетон-фостат + глицеральдегид-3-фосфат. V реакция – реакция изомеризации триозофосфатов: диоксиацетон-фостат (триозофосфатизомераза)↔ глицеральдегид-3-фосфат. Образованием глицеральдегид-3-фосфата как бы завершается I стадия гликолиза. I стадия – наиболее сложная и важная. Она включает окислительно-восстановительную реакцию (реакция гликолитической оксидоредукции), сопряженную с субстратным фосфорилированием, в процессе которого образуется АТФ. VI получаем 6 АТФ (окислительное фосфолирирование): глицеральдегид-3-фосфат + НАД + Н₃РО₄ (глицеральдегидфосфатдегидрогеназа)↔ 1,3-бисфосфоглицерат + НАД +Н⁺. VII. Получаем 2 АТФ (субстратное фосфорилирование): 1,3-бисфосфоглицерат + АДФ (фосфоглицераткиназа)→ 3-фосфоглицерат + АТФ. VIII. 3-фосфоглицерат (фосфоглюкомутаза)→ 2-фосфоглицерат. IX. 2-фосфоглицерат (енолаза)→ фосфоенолпируват. X. субстратное фосфорилирование: фосфоенолпируват + АДФ (пируваткиназа)→ ПВК. XI. восстановление пировиноградной кислоты и образуется молочная кислота: Пируват +НАДН+Н (лактатдегидрогеназа)→ Лактат + НАД.

Энергетическая эффективность гликолиза в анаэробных условиях составляет 2 молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы.