- •Обмен и функции углеводов Функции углеводов
- •Классификация углеводов
- •Переваривание и всасывание углеводов
- •Механизмы трансмембранного переноса глюкозы
- •Метаболизм глюкозы в клетке
- •(Гексозобисфосфатный путь распада углеводов)
- •Особенности первого этапа гбф-пути
- •Синтез и распад гликогена.
- •Нарушения обмена гликогена
- •Гликолиз. Гликогенолиз. Гликолитическая оксидоредукция. Обращение гликолиза
- •Судьба лактата, образовавшегося при гликолизе
- •Пути обмена лактата в печени и мышцах
- •Синтез глюкозы в печени (глюконеогенез)
- •Регуляция гликолиза и глюконеогенеза в печени
- •2. Переключение печени с гликолиза на глюконеогенез и наоборот происходит с участием инсулина и глюкагона и осуществляется с помощью:
- •Пентозофосфатный путь превращения глюкозы
- •I. Окислительный этап.
- •Гормональная регуляция метаболизма углеводов
- •Гормоны прямого действия.
- •Гормоны косвенного действия
- •Структура и биологическая роль гликозамингликанов.
- •Общая характеристика гликированных белков.
- •Список использованной литературы
КАРАГАНДИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра общей и биологической химии
ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ
Ч. 1. ОБМЕН И ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Караганда 2003
Авторы: зав. кафедрой проф. Л.Е. Муравлева, доцент Т.С. Омаров, доцент С.А. Искакова, преподаватели Д.А. Клюев, О. А. Понамарева
Рецензент: доцент Н.У. Танкибаева
Утверждена на заседании кафедры пр.№ _____ от _______________2003 г.
Утверждена зав. кафедрой ________________________________________
Утверждена на МК медико-биологического и фармацевтического факультетов
пр.№ _____ от _______________2004 г.
Председатель________________________________________________
Обмен и функции углеводов Функции углеводов
В основном углеводы выполняют энергодативную функцию. Главными источниками энергии являются глюкоза и гликоген. Кроме того, из углеводов могут синтезироваться липиды, некоторые аминокислоты, пентозы. Углеводы входят как составная часть в структурно-функциональные компоненты клетки - гликолипиды и гликопротеины, входят в состав соединительной ткани. Гепарин является антикоагулянтом.
Классификация углеводов
Моносахариды, которые не могут быть гидролизованы на более простые сахара. В зависимости от числа атомов углерода их подразделяют на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы. В зависимости от присутствия альдегидной или кетоновой группы на альдозы и кетозы.
Дисахариды состоят из двух остатков моносахаридов:
1) сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы, соединенных a-1,4-гликозидной связью;
2) лактоза состоит из остатков глюкозы и галактозы, соединенных b-1,4-гликозидной связью;
3) мальтоза состоит из двух остатков глюкозы, соединенных a-1,4-гликозидной связью;
4) целлобиоза состоит из двух остатков глюкозы, соединенных b-1,4-гликозидной связью.
Гомополисахариды - длинные разветвленные цепи, состоящие из одних и тех же моносахаридов:
1) крахмал - полимер глюкозы, соединенной a-1,4 и a-1,6-гликозидными связями. При этом неразветвленные цепи образуют амилозу (20%), а разветвленные амилопектин (80%);
2) гликоген - животный крахмал, состоящий из остатков глюкозы. Это более разветвленный полимер, чем крахмал. При частичном гидролизе крахмала или гликогена образуются декстрины (более короткие разветвленные цепи);
3) целлюлоза - главный компонент структурной основы растительных клеток. Это линейный полимер глюкозы, соединенной b-1,4-гликозидными связями.
Строение гликогена представлено на рисунке 1:
Рисунок 1
Гетерополисахариды состоят из разных мономеров:
1) гепарин содержит остатки D-глюконат-2-сульфита и N-ацетилглюкозамин-6-сульфата;
2) гиалуроновая кислота состоит из остатков D-глюкуроновой кислоты и остатков N-ацетилглюкозамина. Входит в состав соединительной ткани и участвует в регуляции проницаемости кканей.
Суточная норма углеводов в пище составляет 400-500 г.
Основными углеводами пищи являются:
крахмал - разветвленный гомополисахарид из глюкозы. Мономеры линейных участков соединены -1,4-гликозидными связями, а в местах разветвления -1,6 связями.
дисахариды - сахароза (глк-( -1,2)-фру), лактоза (гал-( -1,4)-глк), мальтоза (глк-( -1,4)-глк).
Переваривание и всасывание углеводов
Целлюлоза не расщепляется в желудочно-кишечном тракте, у человека соответствующие ферменты не вырабатываются. Однако непереваренная целлюлоза из растительной пищи способствует нормальной перистальтике кишечника.
Гидролиз крахмала начинается в полости рта при участии амилазы слюны, которая частично расщепляет внутренние -1,4-гликозидные связи, образуя менее крупные, чем крахмал молекулы – декстрины. Потенциально -амилаза слюны в ротовой полости способна расщепить пищевой крахмал или гликоген до дисахаридов мальтозы и изомальтозы. Это можно подтвердить, подержав длительное время во рту кусочек несладкого хлеба или булки. Через некоторое время можно почувствовать сладкий вкус, придаваемый образовавшейся мальтозой.
Но в реальных условиях пища находится во ротовой полости не слишком длительное время и мальтоза не образуется.
Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих пищевые углеводы. Амилаза слюны инактивируется в желудке, так как оптимальное значение рН для ее активности составляет 6,7, а рН желудочного сока — около 2,0. Лишь внутри пищевого комка амилаза слюны некоторое время продолжает действовать.
Переваривание углеводов возобновляется при поступлении пищевых масс из желудка в тонкий кишечник. Поступающий оттуда кислый химус нейтрализуется щелочными солями (бикарбонатами), поступающими в 12-перстную кишку вместе с соком поджелудочной железы. К тому же, в стенке этой кишки есть железы, тоже вырабатываюшие бикарбонаты. Таким образом, среда в просвете 12-перстной кишки имеет слабощелочную реакцию, близкую к рН-оптимуму панкреатической -амилазы.
Панкреатическая -амилаза завершает расщепление полисахаридов и олигосахаридов до дисахарида мальтозы.
Дисахарид мальтоза и остальные дисахариды, поступившие с пищей расщепляются ферментами пристеночного переваривания углеводов до моносахаридов (сахаразой, лактазой, мальтазой и изомальтазой) Эти ферменты выделяются слизистой оболочкой кишечника в составе кишечного сока. Реакции, катализируемые ферментами пристеночного переваривания углеводов, представлены на рисунке 2.
После всасывания глюкоза по системе воротной вены поступает в печень. В печени основное количество глюкозы откладывается запасается в виде гликогена, а остальная глюкоза идёт в общий кровоток для питания других клеток. Так происходит после принятия пищи на высоте пищеварения.
В состоянии "натощак" (вне приёма пищи) гликоген в печени постепенно распадается до глюкозы, и глюкоза из печени уходит в общий кровоток к другим тканям.
Эти механизмы поддерживают концентрацию глюкозы в крови на постоянном уровне: 3.9 - 6.1 ммоль/л.
Рисунок 2