Моносахариды могут связываться друг с другом

Задачи по другим темам

14^**. Молодая женщина, желая похудеть, решила один день ничего не есть. Как измениться обмен жиров, углеводов и белков у этой женщины к концу дня? Каковы будут изменения уровней содержания глюкозы, кетоновых тел и мочевины в крови через сутки после голодания? Приведите схемы процессов, которые будут служить источниками энергии для жизнедеятельности организма к концу суток голодания.

Задача

Гиповитаминоз В₁ часто наблюдается у больных алкоголизмом и является следствием нарушения питания (основную массу калорий (50%) они получают при окислении спирта). Симптомами гиповитаминоза В₁ являются расстройства нервной системы, психозы, потеря памяти (синдром Вернике – Корсакова). Почему к дефициту В₁ особенно чувствительны клетки нервной ткани? Ответ обоснуйте.

В эксперименте на гомогенатах с клеткой мышцы и печени изучали превращение глюкозы в рибозо-5-фосфат окислительным путем. В качестве субстрата использовали глюкозу с радиоактивной меткой по первому углеродному атому. Будет ли метка обнаруживаться в пентозе? В опыте с гомогенатом печени или мышцы скорость включения метки выше? Для решения задачи:

а) напишите схему окислительного этапа пентозофосфатного пути превращения глюкозы,

б) укажите значение этого процесса для клетки.

Олигосахариды. Особое значение для питания человека имеют дисахариды: сахароза (глюкоза + фруктоза), мальтоза (2 остатка глюкозы) и лактоза (глюкоза + галактоза). Лактоза, называемая молочным сахаром, - основной углевод молока. Сахароза – тростниковый (свекловичный) сахар; поскольку фруктоза в составе сахарозы представлена 5-членным (фуранозным) кольцом, связанным с альдегидной группой глюкозы, фруктоза не проявляет свойств восстановителя.

Связь, возникающая между моносахаридами, называется гликозидной. Она образуется между ОН-группой 1С одного моносахарида и ОН-группой 4С – другого; при этом вследствие асимметрии первого углеродного атома циклической формы моносахарида могут возникать 2 типа конфигурации: α-гликозидная связь (если обе ОН-группы находятся в одинаковой позиции в структуре) кольца и β-гликозидная связь (если обе ОН-группы находятся в различных положениях по отношению к кольцу):

Рис.2 Мальтоза: α(1→4) гликозидная связь

Рис.3 β(1→4) гликозидная связь в составе целлюлозы

Ферменты обладают специфичностью по отношению к типу гликозидной связи, что имеет важнейшее значение в питании. Так, амилаза, расщепляющая крахмал и гликоген, является α- гликозидазой. Фермент, расщепляющий β- гликозидные связи, у человека отсутствует, поэтому целлюлоза (состоит из остатков глюкозы, связанных β- гликозидной связью) не переваривается. Термиты и некоторые другие насекомые целлюлозу усваивают.

Целлюлоза (клетчатка) относится к полисахаридам. Наряду с крахмалом она является главным углеводом растений. Важнейшим полисахаридом человека, также построенным из остатков глюкозы, является гликоген. Крахмал и гликоген представлены разветвлёнными цепями глюкозы. По химическому строению целлюлоза, крахмал и гликоген являются гомо полисахаридами (структура гликогена описана ниже)

Гетеро полисахариды представлены мукополисахаридами, протеогликанами и гликопротеинами (об этом – подробнее в гл.)

Углеводы – это не только источники энергии.

В питании основную биологическую ценность из углеводов составляют крахмал и гликоген, которые легко усваиваются организмом с высвобождением энергии при их распаде. Клетчатка и гетерополисахарид пектин, хотя и не могут расщепляться ферментами кишечника, также весьма важны в питании. Клетчатка стимулирует перистальтику кишечника и выделение желчи, удерживает воду и увеличивает объём каловых масс, предупреждая тем самым появление запоров (профилактика рака прямой кишки), она препятствует всасыванию холестерина пищи, а адсорбция клетчаткой желчных кислот ослабляет их коканцерогенный эффект на слизистую оболочку толстого кишечника. Пектин способен связывать тяжёлые металлы, в том числе и радионуклиды, что уменьшает их поступление в ткани организма. Пектином богаты бананы, яблоки, красная и чёрная смородина.

Биологическая ценность углеводов не исчерпывается их энергетической значимостью (особо отметим, что глюкоза является основным поставщиком энергии для нервной ткани и коркового вещества почек, а для эритроцитов – и единственным). Они выполняют в организме пластическую (структурную) функцию, входя в состав гликопротеинов, межклеточного вещества соединительной ткани, гликокаликса плазматических мембран клеток; моносахариды рибоза и дезоксирибоза являются структурными компонентами нуклеиновых кислот. Анаболическая функция углеводов заключается в том, что они являются основным источником для синтеза жирных кислот, а продукты распада глюкозы (кетокислоты) служат субстратом синтеза гликогенных аминокислот. Обезвреживающая функция углеводов также существенна: УДФ-глюкуроновая кислота в печени связывает многие токсические соединения, придавая им большую гидрофильность и способность растворяться в желчи. Исключительно важна рецепторная функция углеводов – являясь составной частью многочисленных антител, они обеспечивают «узнавание» своих антигенов; углеводы входят в состав рецепторов гормонов и нейромедиаторов, участвуя в регуляции жизнедеятельности клеток.

Дата добавления: 2015-07-13