Строение: углеводы - кетонные или альдегидные производные многоатомных спиртов.

Классификация:

• Моносахариды (1 моносахаридный остаток) – глюкоза, сорбит

• Олигосахариды – до 10 моносахаридных остатков (мукополисахариды, рибоза)

• Дисахариды – 2 моносахаридных остатка – частный пример олигосахаридов (сахароза, лактоза, мальтоза)

• Полисахариды – от 10 моносахаридных остатков. Примеры: Растительные ПС: Крахмал - разветвлённый полисахарид, состоящий из остатков глюкозы (гомогликан). Он находится в клетках растений в виде гранул, практически нерастворим в воде. Целлюлоза (клетчатка) - основной структурный полисахарид растений. Это самое распространённое органическое соединение на земле. Животный ПС: Гликоген представляет собой структурный аналог крахмала, но имеет большую степень ветвления: примерно на каждые 10 остатков глюкозы приходится одна α-1,6-гликозидная связь.

Биологическая роль углеводов

Энергетическая. При распаде углеводов высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50-60% суточного энергопотребления организма, а при мышечной деятельности на выносливость - до 70%. В качестве основного энергетического источника используется свободная глюкоза или запасы углеводов в виде гликогена.

Пластическая. Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АТФ, АДФ и других нуклеотидов, а также нуклеиновых кислот. Они входят в состав некоторых ферментов. Отдельные углеводы являются компонентами клеточных мембран. Продукты превращения глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозамин и т.д.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хрящевой и других тканей.

Резервная. Углеводы запасаются в скелетных мышцах, печени и других тканях в виде гликогена. Его запасы зависят от массы тела, функционального состояния организма, характера питания. При мышечной деятельности запасы гликогена существенно снижаются, а в период отдыха после работы восстанавливаются. Систематическая мышечная деятельность приводит к увеличению запасов гликогена, что повышает энергетические возможности организма.

Защитная. Сложные углеводы входят в состав компонентов иммунной системы; мукополисахариды находятся в слизистых веществах, покрывающих поверхность сосудов, бронхов, пищеварительного тракта, мочеполовых путей и защищают от проникновения бактерий, вирусов, а также от механических повреждений.

Специфическая. Отдельные углеводы участвуют в обеспечении специфичности групп крови, выполняют роль антикоагулянтов, являются рецепторами ряда гормонов или фармакологических веществ, оказывают противоопухолевое действие.

Регуляторная. Клетчатка пищи не расщепляется в кишечнике, но активирует перистальтику кишечника, ферменты пищеварительного тракта, усвоение питательных веществ.

2. Переваривание углеводов в жкт. Пищеварительные ферменты: место синтеза, субстрат, гидролизуемые химические связи, продукты переваривания:

Начинается в ротовой полости.

1. -амилаза слюны успевает расщепить только некоторые 1,4--гликозидные связи в молекулах растительного крахмала и гликогена, и образуются промежуточные продукты расщепления - декстрины, представляющие из себя полисахаридные фрагменты различной протяженности.

2. Панкреатическая -амилаза завершает расщепление 1,4--гликозидные связи полисахаридов и олигосахаридов до дисахарида мальтозы.

3.Сахаразо-изомальтазный комплекс – мальтазная активность в кишечнике - расщепляет -1,2 и -1,6 гликозидные связи сахарозы и изомальтозы, и -1,4-гликозидные связи в мальтозе.

4. Лактаза – в тонком кишечнике - расщепляет -1,4-гликозидные связи между галактозой и глюкозой в лактозе – активнее у детей.

5.Трегалаза – гликозидазный комплекс – гидролизует связи между мономерами в трегалозе (дисахариде, содержащемся в грибах.

3.Механизм всасывания продуктов переваривания углеводов в жкт.

Транспорт моносахаридов в клетки слизистой оболочки кишечника может осуществляться разными способами: путём облегчённой диффузии и вторично-активного транспорта.

В случае вторично-активного транспорта глюкоза и Na+ проходят через мембраны, связываясь с разными участками белка-переносчика. При этом Na+ поступает в клетку по градиенту концентрации, и одновременно глюкоза транспортируется против градиента. Следовательно, чем больше градиент Na+, тем больше поступление глюкозы в энтероциты.

Градиент концентрации Na+, являющийся движущей силой активного симпорта, создаётся работой Nа+,К+-АТФ-азы. Перенос в клетки слизистой оболочки кишечника по механизму вторично-активного транспорта характерен также для галактозы.

Благодаря активному транспорту эпителиальные клетки кишечника могут поглощать глюкозу при её очень низкой концентрации в просвете кишечника.

Если же концентрация глюкозы в просвете кишечника велика, то она может транспортироваться в клетку путём облегчённой диффузии. Таким же способом может всасываться и фруктоза. Следует отметить, что скорость всасывания глюкозы и галактозы гораздо выше, чем других моносахаридов.

После всасывания моносахариды (главным образом, глюкоза) покидают клетки слизистой оболочки кишечника через мембрану, обращённую к кровеносному капилляру, с помощью облегчённой диффузии. Часть глюкозы (более половины) через капилляры кишечных ворсинок попадает в кровеносную систему и по воротной вене доставляется в печень. Остальное количество глюкозы поступает в клетки других тканей.