Обмін вуглеводів

Перетворення вуглеводів.

Перетворення складних сахаридів починається вже в порожнині рота. У ротовій порожнині розщепленню піддається лише крохмаль варених продуктів харчування.

У ротовій порожнині знаходяться ферменти амілаза, мальтоза. Відбувається розщеплення полісахаридів з утворенням декстринів (уламки полісахаридів), олігосахариди.

+Н₂О амілаза +Н₂О декстриназа +Н₂О мальтаза

2(С₆Н₁₀О₅)n 2(С₆Н₁₀О₅)m n С₁₂Н₂₂О₁₁ n С₆Н₁₂О₆

декстрини мальтоза глюкоза

Продовжується перетравлення вуглеводів у тонкій кишці. Середовще тут слабко лужне. Ферменти: амілаза, мальтоза, сахараза, лактаза, декстриназа та ін. Вуглеводи розщеплюються на моносахариди.

сахараза

Сахароза глюкоза + фруктоза;

мальтаза

Мальтоза 2 мол. глюкози

лактаза

Лактоза глюкоза + галактоза

Ферменти м/о печінка

Клітковина целобіоза глюкоза карбонові кислоти

СН₄, Н₂, СО₂

Моносахариди, що утворилися потрапляють у кровоносну систему і з током крові доставляються у печінку та інші органи і тканини організму. Певна кількість вуглеводів постійно циркулює у крові, лімфі та спинномозковій рідині. Вміст глюкози в крові поповнюється двома шляхами: всмоктуванням моносахаридів у тонкий кишці і розкладанням глікогену в печінці. Майже 50-70% глюкози, що виділяється печінкою, потрапляє в клітини гловного мозку, де окислюється до кінцевих продуктів. Усі енергетичні затрати центральної нервової системи компенсуються за рахунок вуглеводів. Ось чому зниження вмісту цукру в крові негативно впливає на функції головного мозку. Вміст цукру в крові регулюється в основному центральною нервовою системою. При зниженні вмісту цукру в крові розвивається гіпоглікемія, яка супроводиться судорогами, втратою свідомості внаслідок недостатнього забезпечення мозку цукром. Підвищення вмісту цукру в крові, називається гіперглінемія. Крім ЦНС регуляторну функкцію виконують залози внутрішньої секреції, зокрема підшлункова залоза. Її гормон – інсулін –спричинює різке зниження концентрації цукру в крові.

Інсулін – це єдиний гормон, який сприяє зниженню глюкози в крові. При його відсутності або недостатньому надходженні накопичуються проміжні продукти неповного окислення глюко­зи (кетонові тіла), багато з яких мають кислі властивості, тому розвивається ацидоз, що може привести до діабетичної коми.

Взагалі гормональна регуляція обміну вуглеводів дуже склад­на. У ній беруть участь гормони ряду залоз: підшлункової (інсулін, глюкагон), надниркової (адреналін, кортизон, корти­кос­терон), щитовидної і гіпофізу.

Розклад вуглеводів в організмі відбувається анаеробним і аеробним шляхами.

Гліколіз (субстрат глюкоза)

Анаеробний розклад

Глікогеноліз (субстрат глікоген)

Сумарне рівняння реакції гліколізу:

С₆Н₁₂О₆ + 2Н₃РО₄ + 2АДФ 2СН₃-СНОН-СООН + АТФ

Як бачимо, з енергетичної точки зору анаеробне дихання (анаеробний розклад) є неефективним. Не дивлячись на те, що анаеробна дисиміляція вугле­во­дів енергетично набагато менш вигідна, ніж аеробне окис­лен­ня їх до вуглекислого газу і води, але вона відіграє дуже важ­ли­ву роль у процесах життєдіяльності людини і тварин. Цей про­цес дає можливість організмові виконувати різні фізіологічні функ­ції навіть в умовах недостатнього забезпечення органів і тка­нин киснем. Так, наприклад, при активній роботі м’язів спо­стерігається невідповідність між постачанням кисню та його не­об­хідністю. У цьому випадку початкові енергетичні витрати за­безпечує, в основному, анаеробна фаза дисиміляції вуглеводів.

Такі явища спостерігаються і при різних патологічних станах (гіпоксія мозку, серця та ін.). Крім того, потенціальна енергія, яка знаходиться у молочній кислоті, не втрачається для орга­ніз­му, так як ця сполука швидко переходить із м’язів у кров, звідти – у печінку, де знову перетворюється в глікоген. А ще молоч­на кислота тимчасово зберігає атоми водню, які, в залежності від умов, можуть або з’єднуватися з піровиноградною кислотою, утворюючи молочну, або переноситись відповідними фермента­ми на кисень.

Аеробне перетворення.

С₆Н₁₂О₆ + О₂ СО₂ + Н₂О + 38 АТФ

Загальний енергетичний ефект аеробного розкладання однієї молекули глюкози до кінцевих продуктів СО₂ і Н₂О становить 38 молекул АТФ. Оскільки в олній молекулі АТФ зосереджено 42кДж енергії, то всього під час аеробного перетворення однієї молекули глюкози акумулюється 1596 кДж енергії. Перетворення однієї молекули глюкози за анаеробних умов, як зазначалося раніше, дає лише дві молекули АТФ, тобто в макроергічних зв’язках її акумульовано 84 кДж енергії.

Отже, основним джерелом енергії для організму є аеробне окиснення органічних сполук.

Проміжний обмін вуглеводів.

Під проміжним обміном вуглеводів розуміють усі хімічні перетворення вуглеводів в органах і тканинах аж до утворення кінцевих продуктів.

Великий вплив на обмін вуглеводів має центральна нервова система. Наочним доказом нейрогуморальної регуляції цього процесу є емоційна гіперглікемія і глюкозурія. Вони спосте­рі­га­ються у студентів перед іспитами, у артистів перед виступами та ін. Причинами порушення обміну вуглеводів можуть бути також послаблення всмоктування їх у тонких кишках (при запалюваль­них процесах, при отруєнні деякою отрутою), спадкові хвороби (відсутність відповідних ферментів – сахарази, лактази).

Дата добавления: 2014-01-07