Обмен углеводов

Переваривание углеводов. Анаэробный распад углеводов

I. Цель изучения: Знать классификацию, строение, физико-химические свойства, биологические функции углеводов. Знать процессы переваривания пищевых углеводов, всасывание моносахаридов, химизм биосинтеза и распада гликогена, процесс анаэробного гликолиза, его биологическое значение, регуляцию гормонами, распада и биосинтеза гликогена.

II. Уметь исследовать перевариваемость углеводов в желудочно - кишечном тракте. Провести обнаружение молочной кислоты и анаэробных дегидрогеназ в мышцах

III. Заполнить контурные карты;

1) Распад гликогена в печени.

2) Биосинтез гликогена в печени.

3) гликолиз в двух частях.

IV. Содержание темы:

1. Важнейшие функции углеводов – энергетическая (1г – 4,1 ккал), метаболическая (промежуточные метаболиты используются для синтеза веществ других классов), строительная (межклеточный матрикс), защитная (в антителах), регуляторная (гормоны, группы крови).

2. Пищевыми углеводами являются крахмал, сахароза, лактоза, моносахариды.

3. Процесс переваривания начинается в ротовой полости амилолизом крахмала, который продолжается в двенадцатиперстной кишке. Дисахариды гидролизуются соответствующими дисахаридазами в тощей кишке до свободных моноз.

4. Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь происходит: а) облегченной диффузией; б) вторичным активным транспортом с Nа⁺.

5. Потребление глюкозы клетками из кровотока происходит путем облегченной диффузии по градиенту концентрации. Транспортеры глюкозы (ГЛЮТ) обнаружены во всех тканях: ГЛЮТ – 1 обеспечивает поток глюкозы в мозг, ГЛЮТ – 2 транспортирует глюкозу в  - клетки поджелудочной железы, ГЛЮТ – 3 обеспечивает приток глюкозы к клеткам нервной ткани, ГЛЮТ – 5 встречается в клетках тонкого кишечника. Исключение составляют ГЛЮТ – 4, активируемые инсулином, которые переносят глюкозу в мышечную и жировую ткань. Нарушения их работы могут быть причиной инсулинонезависимого диабета.

6. Нарушения переваривания и всасывания углеводов связаны с нарушениями в первичной структуре соответствующих ферментов: - амилазы, лактазы, сахаразы или белков переносчиков.

7. Всасываемые моносахариды в процессе метаболизма сливаются с общим обменом глюкозы – преобладающего продукта переваривания углеводов, содержание которого при нормальном рационе здорового человека составляет 3,3 – 5,5 ммоль/л крови.

8. Внутриклеточный обмен глюкозы начинается с ее фосфорилирования глюкокиназой в печени (К_м = 10 ммоль/л) или гексокиназой в других тканях (К_м0,1 ммоль/л). Продукт реакции – глюкозо-6-фосфат образуются при затрате АТФ, которая активирует глюкозу, открывая несколько метаболических путей превращения глюкозы в гликоген, лактат, СО₂ + Н₂О, другие монозы.

9. Многие ткани (печень, мышцы и др.) могут создать резерв глюкозы в виде полисахарида гликогена в пищеварительный период через 1 – 2 часа после приема углеводной пищи. Для активации полуацетального гидроксила с целью образовать гликозидную связь, глюкоза-6-фосфат под действием фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-1-фосфат и после активации УТФ в УДФ-глюкозу, которая под действием гликогенсинтазы переносит глюкозный остаток на нередуцирующий конец гликогеновой затравки (праймера).