Обмен углеводов в организме здорового человека

Биологическая роль углеводов
Энергетическая- 70% энергии в организме образуется при окислении углеводов (при окислении 1 г углеводов выделяется 17к Дж энергии).
Пластическая: входят в состав соединительной ткани, хрящей, костей.

Биологическая роль углеводов
Защитная: обезвреживание веществ в печени при участии углеводов
Участвует в регуляции свёртывающей системы крови (гепарин)
Углеводы являются основой для многих синтезов: гормонов, липидов, ферментов, холестерина.

Классификация углеводов
I. Моносахариды:
I.триозы - содержат 3 атомов углерода (альдоза, кетоза)
пептозы-содержат 5 атомов углерода(рибоза)
гексозы- содержат 6 атомов углерода (глюкоза, фруктоза, галактоза)
В организме находятся: глюкоза, фруктоза, галактоза, пептозы.
II. Дисахариды-соединение 2-х моносахаридов:
лактоза = глюкоза + галактоза
сахароза= глюкоза + фруктоза
мальтоза= глюкоза + глюкоза.

Классификация углеводов
III.Полисахариды (гликаны)-состоят более чем из 10 моносахаридов:
гомополисахариды
гетерополисахариды

Гомополисахариды:
Крахмал- полисахарид растительного происхождения, его молекула состоит 200-300 молекул глюкозы.
Гликоген-полисахарид животного происхождения, включает до 20.000 молекул глюкозы. В организме гликоген содержится в печени 2-6%, в скелетных мышцах 0,5-2%

Гомополисахариды:
Клетчатка (целлюлоза)- структурный полисахарид растений.
Все перечисленные полимеры однородные по строению, состоят из большого количества молекул глюкозы.

Гетерополисахариды:
Гетерополисахариды входят в состав соединительной ткани. Их называют мукополисахаридами или гликозоаминогликанами (ГАГ).
ГАГ- это полимеры из повторяющихся дисахаридов, всегда связаны с белками и глюкуроновой кислотой.

Гетерополисахариды:
К ним относятся:
гиалуроновая кислота (способна связывать воду в тканях и набухать, влияя на проницаемость тканей). Содержится в соединительной ткани кожи, стекловидном теле глаза, роговице, стенках капилляров
хондроитин-сульфат (является компонентом хрящей и связок)
гепарин (участвует в свертывающей системе крови)

Превращения углеводов в организме
Расщепление углеводов пищи начинается в ротовой полости, за счет фермента слюнной железы (амилазы) и заканчивается образованием декстринов (крупных сахаридов).
В желудке углеводы не расщепляются, т.к. нет ферментов и РН - не соответствует optim.

Источники углеводов пищи

Превращения углеводов в организме
Дальнейшее превращение углеводов в 12-перстной к-ке: сначала ощелачивается ее содержимое бикарбонатами сока pancreas, затем действуют ферменты pancreas, расщепляющие полисахариды до дисахаридов.

Превращения углеводов в организме
В тонком кишечнике на поверхности ворсинок дисахариды расщепляются до моносахаридов при участии специфических ферментов выделяющихся железистыми клетками слизистой кишечника, optim РН для них 7,2-8,2.
мальтаза
мальтоза глюкоза + глюкоза
сахараза
сахароза глюкоза + фруктоза
лактаза
лактоза глюкоза + галактоза

Схема пищеварения в организме.

Строение брюшной полости

Дисахаридазная недостаточность
Дисахаридазная недостаточность может быть врожденная и приобретенная: снижается или отсутствует активность фермента расщепляющего углеводы, нарушается его усвоение.
Например, лактазная недостаточность приводит к нарушению расщепления лактозы в кишечнике.

Дисахаридазная недостаточность
Углевод скапливается в кишечнике, начинаются процессы брожения, образуется большое количества газообразных продуктов брожения лактозы, которые раздражают кишечник. У больного после приема молока появляется метеоризм (вздутие кишечника), боли в животе, диарея (жидкий стул).

Всасывание углеводов
Скорость всасывания зависит от строения углевода.
Если скорость всасывания глюкозы взять за 100%, то всасывание
галактозы=110%,
фруктозы=40%, т.е. в 2 раза медленнее.

Всасывание углеводов
В верхних отделах тонкого кишечника, где происходит интенсивное всасывание углеводов, мало микроорганизмов («стерильное пищеварение»). При заболеваниях тонкого кишечника микрофлора из нижних отделах распространяется вверх и этим нарушает всасывание углеводов.

Всасывание углеводов
У молодых людей всасывание углеводов происходит интенсивнее, чем у пожилых.
Умеренная физическая нагрузка усиливает всасывание углеводов, тяжелая работа замедляет ее.
Повышение температуры окружающей среды до 400 С угнетает всасывание углеводов.
Гормоны надпочечников, гипофиза, щитовидной железы усиливают всасывание углеводов в кишечнике.

Синтез гликогена
Синтез и распад гликогена происходит в печени. Гликоген печени составляет до 10% от общей массы печени.
Когда в печень поступает в кровь с большим содержанием глюкозы, там начинается синтез гликогена с реакции фосфорилирования.

Синтез гликогена
инсулин
глюкокиназа
глюкоза + АТФ --------------- глюкоза-6-фосфат + АДФ
Мп;Мg;
Это реакция фосфорилирования, представляющая собой присоединение остатка фосфорной кислоты к шестому углеродному атому. Реакция необратима и это даёт возможность удерживать глюкозу, как источник энергии,
в клетке.

Синтез гликогена
Для дальнейшего эффективного синтеза гликогена необходим "ветвящий" фермент, который способствует компактному расположению гликогена в клетке.
Роль гликогена печени - резерв глюкозы крови!

Распад гликогена
При поступлении в печень крови бедной глюкозой начинается распад гликогена. глюкагон, адреналин, АКТГ
фосфорилаза
гликоген глюкоза-1-фосфат глюкоза-6-фосфат
глюкозо-6 -фосфатаза отщепляет фосфорную кислоту
глюкоза + Н3РО4
поддерживает уровень глюкозы в крови.

Распад гликогена
Фермент глюкозо-6-фосфатаза, освобождающий глюкозу, встречается только в печени, в других органах его нет, поэтому гликоген мышц не может расщепляться до чистой глюкозы, и он используется для собственных нужд.

Контринсулярные гормоны
Это гормоны обладающие биологическим, действием обратным действию инсулина.
К ним относятся глюкогон, адреналин, глюкокортикоиды, тироксин, АКТГ(адренокортикотропный гормон),ТТГ(тиреотропный гормон)