Обмен веществ: обмен углеводов

Углеводы – производные многоатомных спиртов, альдегидов или кетонов.

Глицерол – спирт с наименьшим количеством атомов, из которых можно образовать углевод.

Если есть альдегидная группа – глицероальдегид (ГАД)

Если есть кетогруппа – диоксиацетон (ДАЦ)

Основная функция углеводов:

Углеводы – основной источник энергии организма, т.к. до 80% энергозатрат обеспечивается углеводами. Мозг использует только углеводы (глюкозу).

Суточная потребность углеводов – 400-500 г (содержится в картофеле, крупах, конфетах, фруктах).

Углеводы:

· Моносахариды (глюкоза, галактоза, фруктоза и т.д.)

· Олигосахариды – 1-11 остатков моносахаридов (сахароза, лактоза, мальтоза)

· Полисахариды -более 11 остатков

Если остатки одного моносахарида – гомополисахарид (функция – запасающая)

Если остатки двух и более – гетерополисахарид (функция – строительная)

Гомополисахариды:

· Крахмал – состоит из остатков глюкозы, запасающий углевод у растений

· Клетчатка = целлюлоза – из остатков глюкозы, не является источником глюкозы для человека (т.к. нет ферментов, расщепляющих ее)

· Гликоген – состоит из остатков глюкозы, запасающий углевод у человека, запасается в печени (6%) и в мышцах (1%).

Углеводы распадаются в 3 стадии с целью увеличения энергии

I стадия – переваривание (в ЖКТ)

В крахмале глюкозные остатки в линейных участках соединены 1→4-гликозидными связями, а точках ветвления – 1→6.

Особенности:

1) Углеводы перевариваются в ротовой полости

2) В желудке не перевариваются

3) Перевариваются в тонком кишечнике:

А) полостное пищеварение – под действием ферментов поджелудочной железы

Б) пристеночное – под действием ферментов клеток кишечника

1 – пищеварение в ротовой полости

Под действием фермента околоушной слюной железы – α-амилаза – в углеводах расщепляются линейные связи (1→4-гликозидные).

Т.к. пища находится в ротовой полости недолго, то полисахариды (крахмал) расщепляются до фрагментов – декстринов.

2 – углеводы в желудке не перевариваются

3А (полостное пищеварение):– в кишечнике на декстрины действуют 3 фермента поджелудочной железы

· α-амилаза поджелудочной железы – расщепляет 1→4-гликозидные связи

· олиго-1→6-гликозидаза

· амило-1→6-гликозидаза

В результате полостного пищеварения образуется мальтоза (глюкоза-1→4-глюкоза) и изомальтоза (глюкоза-1→6-глюкоза)

3Б – Пристеночное пищеварение:

Дисахариды расщепляются ферментами клеток кишечника.

Здесь расщепляются не только мальтоза и изомальтоза, но и сахароза и лактоза, которые расщепляются только в пристеночном пищеварении.

Клетки кишечника вырабатывают ферменты, расщепляющие дисахариды на составные компоненты (ферменты мальтаза, изомальтаза, лактаза, сахараза).

Около 80% фруктозы в кишечнике расщепляется до глюкозы.

Т.е. глюкоза – основной моносахарид, образующийся в кишечнике при переваривании.

Возможные нарушения переваривания, связанные с врожденной (жители Азии) или временной (дети) недостаточностью лактазы.

II стадия – всасывание:

Всасывание глюкозы может идти 2 путями (в зависимости от состояния – голодный или сытый).

О состоянии будем судить по концентрации глюкозы в крови:

· 3,5-4 – голодный

· >5,5 – сытый.

Таким образом, концентрация глюкозы в крови 3,5-5,5 Мм/лявляется оптимальной для работы мозга, т.к. мозг использует столько глюкозы, сколько ее в крови.

Голодный:

После приема пищи концентрация глюкозы в кишечнике выше, чем в крови. Следовательно, она всасывается по градиенту облегченной диффузией с белком-переносчиком.

Белки-перенсочики = ГЛЮТ (в зависимости от ткани):

ГЛЮТ-1 – мозг, плацента

ГЛЮТ-2 – поставщик глюкозы в кровь (кишечник, печень)

ГЛЮТ-3 – остальные ткани

ГЛЮТ-4 – единственный переносчик в инсулин-зависимые ткани (мышцы, жировая ткань)

ГЛЮТ-5 – неинсулин-зависимые ткани

Инсулин-зависимые ткани – ткани, в которые глюкоза поступает только в присутствии инсулина.

Сытый:

Концентрация глюкозы в крови выше, чем в кишечнике. Следовательно, глюкоза всасывается против градиента активным транспортом (симпорт с Na⁺).

Абсорбтивный период – после принятия пищи.

Постабсорбтивный период – между приемами пищи.

Переваривание углеводов занимает 30 мин – 1,5 часа.