46.Обмен углеводов. Переваривание и всасывание углеводов в пищеварительном тракте. Пищеварительные амилолитические ферменты.

Переваривание и всасывание

Углеводы с пищей поступают в ротовую полость. В слюне находятся ферменты α-амилаза (старое название птиалин), мальтаза, α-декстриназа. Среда слюны – нейтральная (рН 6,8–7,2). При данном рН ферменты проявляют максимальную активность: α-амилаза частично гидролизует крахмал до α-декстринов и мальтозы; α-декстриназа гидролизует декстрины до мальтозы.

Фермент мальтаза контролирует распад дисахарида мальтозы частично до глюкозы.

Далее пищевой комок поступает через пищевод в желудок. Попавшие с пищевым комком ферменты слюны инактивируются в сильнокислой среде желудка (рН ≈ 1,5–2,0). Кроме того, в желудке отсутствуют ферменты, контролирующие превращение углеводов, т.е. переваривания не происходит. Основное переваривание углеводов происходит в тонком кишечнике (рН ≈ 7,8–8,2). В тонкую кишку секретируется сок поджелудочной железы и кишечника, содержащий гликолитические ферменты. Крахмал расщепляется амилазой (разрыв связей 1,4) и амило-1,6-глюкозидазой (разрыв связей 1,6) до декстринов, далее с участием α-декстриназы до мальтозы. Молекула мальтозы под действием фермента мальтазы распадется на две молекулы глюкозы. Сахароза ферментом сахаразой гидролизуется до глюкозы и фруктозы, лактоза ферментом лактазой – до глюкозы и галактозы. Клетчатка в тонком кишечнике не гидролизуется. В человеческом организме клетчатка поступает в толстую кишку и выводится из организма. Биологическая роль клетчатки – регуляция перистальтики. В некоторых организмах клетчатка распадается под действием ферментов микроорганизмов (целлюлаз). Продукты распада клетчатки используются для жизнедеятельности микроорганизмов.

Рассмотрим следующие этапы – всасывание и транспорт. Моносахариды всасываются в кровь и поступают по воротной вене в печень. В печени углеводные мономеры (галактоза, фруктоза) превращаются в глюкозу. В печени происходит глюконеогенез – образование глюкозы из неуглеводных компонентов (молочной кислоты, аминокислот, глицерина). В печени также идут процессы гликогеногеноза и гликогенолиза – биосинтез гликогена и распад гликогена до глюкозы. Из печени глюкоза поступает в ткани.

Пищеварительные гликозидазы

Гликозидазы (амилолитические ферменты, елюкозидазы, кар-богидразы) — гидролитические ферменты, катализирующие гидролиз поли- и олигосахаридов в желудочно-кишечном тракте. К ним отно­сятся а-амилаза, а-декстриназа и мальтаза слюны, а-амилаза, маль­таза, сахараза и лактаза кишечника.

а-Амилаза {птиалин) и β-амилаза (а-декстриназа) — гидролазы, которые вырабатываются слюнными железами. Оптимум рН 6,8—7,2. Активатором амилаз являются ионы С1; субстратом для а-амилазы — растительный и животный крахмал, продуктом гидролиза - декстри­ны. Для β-амилазы основным субстратом являются декстрины, про­дуктом гидролиза — мальтоза. Декстрины — это полисахариды с бо­лее низкой степенью полимеризации, чем крахмал.

Для определения активности амилазы слюны используется "по­роговый" метод определения амилазной активности по Вольгемуту. Он основан на определении минимального "порогового" количества фермента, способного расщеплять 1 см³ 0,1 %-го раствора крахмала за 30 мин при температуре 38 °С. Данное минимальное количество фермента принимают за единицу амилазной активности. Амилазная активность слюны, или амилокластическая сила слюны (А), выража­ется количеством 0,1 %-го раствора крахмала (в см³), которое рас­щепляется 1 см³ неразведенной слюны при температуре 38 °С в тече­ние 30 мин. В норме амилазная активность слюны (Азо) равна 160—320.

Мальтаза — гидролаза, которая вырабатывается слюнными же­лезами. Активатором являются ионы С1~, субстратом — мальтоза, продуктом гидролиза — глюкоза. Оптимум рН 6,8—7,2.

Крахмал-Декстрины-Мальтоза-Глюкоза

Кишечный сок — пищеварительный сок, выделяемый либеркю-новыми железами слизистой оболочки кишечника. В состав сока вхо­дят следующие гликозидазы: слабоактивная амилаза, мальтаза, саха­раза (инвертаза), лактаза.

Поджелудочной железой вырабатывается панкреатический сок, который содержит такие ферменты, как амилаза, мальтаза и сахароза. Панкреатический сок поступает в двенадцатиперстную кишку. Для гликозидаз тонкого кишечника физиологический диапазон рН 7,8—8,2.

Образующиеся моносахариды по воротной вене всасываются в печень.