Способность печени поглощать глюкозу и синтезировать из нее гликоген, а также расщеплять гликоген с выделением в кровь глюкозы носит название гликогенной функции печени
ОСНОВЫ БИОХИМИИ
(теоретический курс)
методическое пособие
для студентов медицинских колледжей
ЧАСТЬ II
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
Волгоград 2009 г.
Составлено в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности «Лабораторная диагностика». Одобрено цикловой методической комиссией специальных дисциплин № 6, протокол № от апреля 2009г. Председатель ЦМК Махина Т.И.
Авторы Рябинина С.В., к.м.н.,
преподаватель биохимии ВМК №2
Рецензенты Назаренко Т.В., методист ГОУ СПО ВМК №2
Тремба Л.В., зав лабораторией МУЗ КБ №7 ,
врач высшей категории.
Методическое пособие по биохимии является руководством, предназначенным для изучения теоретических основ данной дисциплины студентами II-IV курсов медицинских колледжей отделения «Лабораторная диагностика» с учетом программы по биохимии с методами лабораторных исследований 1997г.
Пособие состоит из двух частей и включает описание химического состава организмов (часть I), основные пути обмена веществ, их взаимосвязь и регуляцию, а также систему гемостаза (часть II). В заключении представлен список рекомендованной литературы.
Пояснительная записка
Бурное развитие науки, в том числе и биохимии, как в нашей стране, так и за рубежом, появление новых данных, касающихся химической структуры и функций различных классов органических веществ, вызвало необходимость выпуска 2-го издания учебного пособия «Основы биохимии» с целью детализации имеющихся и включения новых разделов.
Так в новое издание внесены следующие изменения.
Дополнены и детализированны следующие материалы:
- схема анаэробного распада углеводов;
- схема аэробного дихотомического пути;
- обмен энергии в организме;
- инсулинозависимый и инсулинонезависимый сахарный диабет;
- фракции липопротеидов, место их синтеза и функции;
- химические реакции синтеза мочевины.
Включены новые материалы:
-показатели КОС и их клиническое значение;
- взаимосвязь бикарбонатной и гемоглобиновой буферных систем.
Полностью переработан раздел XIII «Гемостаз».
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
РАЗДЕЛ VII
ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ УГЛЕВОДОВ
Вместе с пищей в организм человека ежесуточно поступает 350- 450 г углеводов. Энергетические потребности человек на 60% покрывает за счет потребления углеводов.
Переваривание углеводов начинается с ротовой полости, где под влиянием фермента амилазы слюны, обволакивающей измельченную пищу, начинается расщепление крахмала с образованием декстринов. Действие амилазы слюны происходит при нейтральной и слабощелочной реакции. В ротовой полости, однако, гидролиз крахмала происходит в небольшом объеме, поскольку пищевой комок задерживается здесь на короткое время.
Далее пища поступает в желудок. Попавшая вместе с пищевым комком амилаза слюны из-за кислой реакции желудочного сока прекращает свое действие на крахмал. Переваривание крахмала возобновляется в двенадцатиперстной кишке и далее в тонком кишечнике под влиянием амилазы pancreas, поступающей в 12-перстную кишку с соком поджелудочной железы. Таким образом, основная масса крахмала пищи переваривается в тонких кишках с образованием мальтозы. Последняя расщепляется здесь же на 2 молекулы глюкозы под действием фермента мальтазы, выделяющейся с кишечным соком.
Расщепление дисахаридов - сахарозы и лактозы, - поступающих с пищей, происходит также в тонком кишечнике под влиянием соответствующих ферментов - сахаразы и лактазы кишечного сока.
При переваривании углеводов в кишечнике образуется преимущественно глюкоза, в небольшом количестве появляются фруктоза (из сахарозы) и галактоза (из лактозы). Все образовавшиеся моносахариды всасываются кишечной стенкой и поступают в кровь, затем в печень, где фруктоза и галактоза переходят в глюкозу.Дальнейшим превращениям в тканях подвергается только глюкоза.
СОДЕРЖАНИЕ ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ, ОБРАЗОВАНИЕ И РАСПАД ГЛИКОГЕНА В ПЕЧЕНИ.
Как уже говорилось, в тонком кишечнике при переваривании углеводов образуется преимущественно глюкоза, которая, всосавшись через капилляры кишечных ворсинок в кровь, попадает в систему воротной вены и током крови доставляется в печень.
Глюкоза является постоянной составной частью крови; содержание глюкозы, в крови человека, взятой натощак, колеблется в пределах
80-120 мг/%,или3,5-5,7 ммоль/л.
Часть глюкозы, поступающей в печень, превращается в гликоген. Образование гликогена в печени имеет большое значение, т.к. оно предупреждает перенасыщение крови глюкозой. Синтез гликогена в печени начинается с фосфорилирования глюкозы путем ее взаимодействия с АТФ под влиянием фермента глюкозокиназы (фосфоферазы). В результате образуется глюкозо-6-фосфорная кислота, которая превращается затем в глюкозо-1 -фосфорную кислоту под влиянием фермента фосфоглюкомутазы. Синтез гликогена из глюкозо-1- фосфорной кислоты катализируется трансглюкозилазой при участии УТФ. При этом в молекуле гликогена образуются 1,4-гликозидные связи. Трансглюкозидаза катализирует перенесение глюкозидных остатков из положения 1,4 в положение 1,6, что обеспечивает молекуле гликогена ветвистую структуру. Образовавшийся гликоген откладывается в печени, при необходимости он расщепляется с образованием глюкозы, равномерно поступающей в кровь.
Способность печени поглощать глюкозу и синтезировать из нее гликоген, а также расщеплять гликоген с выделением в кровь глюкозы носит название гликогенной функции печени.
Синтез гликогена из глюкозы происходит не только в печени, но и в других органах и тканях. Значительным содержанием гликогена отличаются мышцы (от 0,3 до 2% на сырой вес). Работа мышц сопровождается снижением содержания в них гликогена, отдых стимулирует повышение уровня гликогена в мышцах. При работе в мышцы из крови поступает больше глюкозы, чем при покое, что приводит к снижению содержания глюкозы в крови. Это является стимулом к усиленному распаду гликогена в печени. Усиливается поступление в кровь глюкозы из печени и при дальнейшей работе усиливается доставка глюкозы к мышцам.
При утомительной работе исчезает гликоген как в печени, так и в мышцах. Следовательно, уровень глюкозы и крови, является связующим звеном, обеспечивающем использование резервного гликогена печени работающими мышцами.
Материалом для синтеза гликогена в мышцах и в др. органах служит доставляемая к ним с кровью глюкоза. Синтез гликогена в мышцах и др. тканях происходит таким же путем, как в печени. Но если синтез гликогена в различных органах происходит по одному и тому же пути, то распад гликогена в мышцах и др. органах отличается от распада его в печени. В то время как распад гликогена в печени приводит к образованию глюкозы, которая поступает в кровь и доставляется к местам ее потребления (мышцам, сердцу, мозгу и др.), распад гликогена в мышцах и др. тканях, минуя стадию образования глюкозы, приводит в конечном счете к образованию СО2 и Н2О. Промежуточным продуктом распада гликогена в мышцах и др. органах (кроме печени) служит молочная кислота. Эти различия в распаде гликогена объясняются следующим образом: при распаде гликогена и в мышцах и в печени образуются глюкозо-1 и глюкозо-6-фосфорные кислоты; однако в мышцах отсутствует фосфатаза, катализирующая гидролиз глюкозо-6-фосфорной кислоты с выделением свободной глюкозы, как это имеет место в печени, где есть этот фермент, поэтому в мышцах эти кислоты подвергаются полному распаду до СО2 и Н20.