Метаболизм углеводов
Углеводы как источник энергии в организме. Рассмотрение процесса переваривания полисахаридов, крахмала, пищевых волокон, сахарозы и лактозы. Эффекты поступления глюкозы в клетку. Катаболизм углеводов в организме. Сопряжение обмена веществ человека.
Рубрика | Медицина |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.06.2014 |
Размер файла | 443,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Метаболизм углеводов
Углеводы являются основным источником энергии в организме. На них приходится более 50% калорийности и порядка ѕ объема суточного рациона.
Углеводы пищи представлены в основном полисахаридами, крахмалом, пищевыми волокнами, сахарозой (дисахарид, состоящий из глюкозы и фруктозы), лактозой. Углеводы начинают перевариваться в ротовой полости б-амилазой слюны. Дальнейшее их переваривание осуществляется б-амилазой поджелудочной железы. Завершение гидролиза происходит в тонком кишечнике, где под действием олигосахаридаз (сахараза, мальтаза, изомальтаза, лактаза, в-галактозидаза, гетерогалактозидаза, трегалаза) олиго- и дисахариды расщепляются до моносахаров (глюкоза, фруктоза, манноза, ксилоза, арабиноза) и всасываются в кровь. Процесс всасывания моносахаров является Na+- и АТФ-зависимым и происходит против градиента концентрации, благодаря чему даже незначительные количества моносахаров из кишечника могут попадать в кровеносное русло.
Для дальнейшего поступления глюкозы в клетку требуется наличие специальных белков-переносчиков (Glu T), которые выполняют свою функцию в различных тканях при разных условиях. На сегодняшний день их насчитывают 5:
· Glu T 1 - содержится в эндотелии сосудов гематоэнцефалического барьера и служит для обеспечения стабильного потока глюкозы в клетки мозга;
· Glu T 2 - содержится в органах, выделяющих глюкозу в кровь (кишечник, печень, почки);
· Glu T 3 - содержится в нейронах и, по сравнению с Glu T 1, имеет большее сродство к глюкозе. Таким образом, формируется дублирующий механизм обеспечения нервной ткани углеводами;
· Glu T 4 - содержится в мышцах и адипоцитах, обеспечивая мышечную работу и накопление гликогена в мышце, а также вовлечение углеводов в липидный обмен;
· Glu T 5 - содержится в тонком кишечнике, но его функция до конца не установлена.
Работа белков-транспортеров глюкозы контролируется гормонами, основным из которых является инсулин. Причем наиболее выраженное действие инсулин оказывает на Glu T 4 в мышцах и жировой ткани - инсулинзависимых тканях, чем обеспечивает свои множественные биологические эффекты с усилением синтеза углеводов, белков, липидов, нуклеиновых кислот, являясь анаболическим гормоном.
Дальнейший катаболизм углеводов происходит следующим образом. Моносахара, транспортированные из клеток кишечника, попадают в воротный кровоток, откуда поступают в печень.
Через Glu T 2 глюкоза поступает в гепатоцит, где подвергается фосфорилированию при участии печеночной гексокиназы (у плода и детей первого месяца жизни) и глюкокиназы (у детей старше 1 месяца и у взрослых) (рис. 1.1).
Рис. 1.1 Эффекты поступления глюкозы в клетку
Полученные в результате этих реакций эфиры глюкозы и фруктозы не могут самостоятельно преодолеть плазматическую мембрану. Дальнейшими путями их трансформации являются превращение в гликоген (запасающая функция) и метаболизм по пути гликолиза (в зрелых клетках) или пентозофосфатного шунта (при подготовке клетки к делению) в условиях анаэробиоза.
Образовавшийся в результате гликолиза (или пентозофосфатного шунта) пируват (ПВК) путем диффузии проникает в митохондрии, где в пируватдегидрогеназной реакции превращается в ацетил-коэнзим А (ацетил-КоА). Следует отметить, что данная реакция является наиболее витаминозависимой, поскольку в качестве кофакторов требует участия тиамина, липоевой кислоты, никотинамида, рибофлавина, пантотената.
Ацетил-КоА - универсальный катаболит метаболизма белков, липидов и углеводов, обратно сопрягающий все виды обмена. Однако основной путь использования этой субстанции - утилизация в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК, цикл Кребса, цикл лимонной кислоты).
Цикл Кребса - аэробный процесс, локализованный в матриксе митохондрий, в ходе которого ацетил-КоА подвергается дегидрированию и декарбоксилированию. Освободившийся водород акцептируется переносчиками НАД и ФАД и транспортируется в дыхательную цепь, где в ходе окислительного фосфорилирования соединяется с кислородом. Таким образом, происходит биологическое окисление, суть которого состоит в восстановлении водорода. Результатом работы цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) является продукция не только Н+ и СО2, но и энергии АТФ (рис. 1.2).
Рис. 1.2 Реакции цикла Кребса
ЦТК тесно связан с орнитиновым циклом мочевины путем общего метаболита фумарата, утилизации СО2 в орнитиновом цикле с использованием АТФ, синтезированной в цикле Кребса. Такая тесная связь позволила назвать этот процесс Krebs bycicle (двухколесный велосипед Кребса).
Наличие универсального метаболита, обратимость реакций, сопряжение реакций утилизации и трансформации служат гарантией стабильной продукции энергии при изменяющихся условиях среды (рис. 1.3).
Рис. 1.3 Сопряжение обмена веществ
Запасаются углеводы в виде гликогена в реакциях гликогенеза при участии гликогенсинтетазы. Гликоген синтезируется только в «сытом» организме при значительном доступе экзогенной глюкозы в портальную кровь. В печени он никогда не расщепляется полностью. Как правило, укорачиваются или удлиняются (при высоком содержании глюкозы) только невосстанавливающиеся концы древовидной структуры молекулы гликогена.
В организме человека может содержаться до 450 г гликогена, треть которого накапливается в печени, а остальное количество, главным образом, в мышцах. Содержание гликогена в других органах незначительно. Гликоген печени служит, прежде всего, для поддержания уровня глюкозы в крови в фазе пострезорбции. Поэтому содержание гликогена в печени варьирует в широких пределах.
Гликоген мышц служит резервом энергии и не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови. В мышцах отсутствует глюкозо-6-фосфатаза, поэтому гликоген мышц не может быть источником глюкозы в крови. По этой причине колебания содержания гликогена в мышцах меньше, чем в печени (рис. 1.4).
Рис. 1.4 Баланс гликогена
переваривание углевод глюкоза катаболизм
При длительном голодании содержание гликогена в печени снижается, после чего начинается снабжение организма глюкозой с помощью глюконеогенеза - процесса образования глюкозы и гликогена из неуглеводных источников. Субстратами глюконеогенеза могут быть:
· лактат, образующийся в результате анаэробного гликолиза в печени, а также лактат, приносимый с кровью к гепатоцитам (преимущественно от мышц). Циркуляцию глюкозы и лактата между мышцами и печенью называют циклом Кори;
· гликогенные аминокислоты (все, кроме лейцина, являющегося кетогенным за счет трансформации в ацетил-КоА), поступающие извне и высвобождаемые скелетными мышцами;
· глицерин, поступающий из реакций липолиза; оксалоацетат, пируват и промежуточные продукты ЦТК.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие пищи как единственного источника энергии в организме, влияние ее состава на здоровье и самочувствие человека. Сущность процессов ассимиляции и диссимиляции в организме, их и значение. Характеристика обмена белков, жиров и углеводов у детей.
контрольная работа [30,0 K], добавлен 20.02.2009Ознакомление с понятием, сущностью и процессами метаболизма. Рассмотрение особенностей создания молекул аминокислот, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот. Образование всех клеток и тканей, выделение энергии в процессе обмена веществ в организме.
презентация [507,1 K], добавлен 02.06.2015Общая характеристика полезных свойств правильного рационального питания. Химические элементы, входящие в состав пищевых веществ. Биологическая ценность белков и углеводов для организма человека, их состав и классификация. Состав и полезные свойства жиров.
реферат [20,6 K], добавлен 09.07.2010Классификация процессов метаболизма: ассимиляция и диссимиляция. Схема обмена веществ. Энергетический и пластический обмен. Автотрофы и гетеротрофы. Функции белков в организме. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Регуляция обмена углеводов.
презентация [1,8 M], добавлен 29.01.2015Классификация и распространение углеводов, их значение для жизнедеятельности человека. Использование рефрактометрии в анализе глюкозы. Анализ глюкозы как альдегидоспирта, влияние щелочей, окислителей и кислот на препараты. Стабилизация растворов глюкозы.
курсовая работа [690,1 K], добавлен 13.02.2010Характеристика углеводов, природные источники и биологическая роль, номенклатура и классификация. Структура и стереохимия моносахаридов, олигосахаридов, полисахаридов; физические свойства и физико-химические методы исследования; углеводы в питании.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 21.08.2011Нарушение расщепления и всасывания углеводов. Врожденная недостаточность лактазы. Основные типы регуляции углеводного обмена. Этиопатогенез, основные причины и признаки сахарного диабета, хронические осложнения. Гипергликемические состояния у человека.
лекция [24,7 K], добавлен 13.04.2009Обмен веществ как сложный процесс превращения химических элементов в организме, обеспечивающих его рост, развитие и деятельность. Воздействие тренировок на метаболизм организма. Факторы, воздействующие на уровень метаболизма. Что ускоряет обмен веществ.
статья [18,8 K], добавлен 07.06.2010Углеводы, их роль в биологических процессах живых организмов и человека. Характерные признаки фруктоземии. Мальтазная и изомальтазная недостаточность. Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов. Наследственная непереносимость фруктозы, лактозы.
презентация [13,3 M], добавлен 03.12.2014Правильное питание, с учетом условий жизни и труда. Обмен белков, углеводов, жиров, воды и минеральных веществ. Ассимиляция и диссимиляция. Обмен энергии и витамины. Расход энергии при различных формах деятельности. Содержание белка в пищевых продуктах.
реферат [31,1 K], добавлен 05.03.2013Физические свойства глюкозы. Основные пищевые продукты, насыщенные углеводами. Правильное соотношение углеводов, жиров и белков как основа здорового питания. Поддержание уровня глюкозы в крови, иммунной функции. Повышение содержания инсулина в крови.
презентация [2,1 M], добавлен 15.02.2014Ознакомление с правилами гигиены тела, одежды и жилища. Определение рационального баланса белков, жиров, витаминов, углеводов и минеральных веществ в рационе питания. Функции воды в организме. Утренняя зарядка и ее значение для здоровья человека.
презентация [1,0 M], добавлен 22.09.2014Рассмотрение этапов обмена углеводов: переваривание и всасывание, депонирование, промежуточный обмен, выделение глюкозы почками и ее реабсорбция. Основная причина инсулинрезистентности: нарушение функций мембранных рецепторов инсулина при ожирении.
презентация [497,9 K], добавлен 26.04.2015Роль печени и почек в обмене белков. Нормы белков в питании. Участие аминокислот в процессах биосинтеза и катаболизма. Тканевой обмен нуклеотидов. Синтез и катаболизм ДНК и РНК. Регуляция процессов азотистого обмена. Патология азотистого обмена.
курсовая работа [58,0 K], добавлен 06.12.2008Состояние организма при недостаточном поступлении пищи. Нарушение обмена веществ, переваривания и всасывания пищевых веществ. Полное, неполное и абсолютное голодание. Атрофические изменения в органах и тканях при белково-энергетической недостаточности.
презентация [1,1 M], добавлен 22.12.2015Соблюдение режима питания. Роль клетчатки в процессе переваривания и усвоения пищи. Потребление овощей и фруктов как источников витаминов и крахмалосодержащих углеводов. Потребление человеком продуктов, содержащих белки, углеводы и минеральные вещества.
презентация [3,2 M], добавлен 07.05.2016Эпидемиология сахарного диабета, метаболизм глюкозы в организме человека. Этиология и патогенез, панкреатическая и внепанкреатическая недостаточность, патогенез осложнений. Клинические признаки сахарного диабета, его диагностика, осложнения и лечение.
презентация [1,3 M], добавлен 03.06.2010Классификация и клинические проявления нарушений обмена веществ. Наследственные нарушения обмена веществ. Распространенность наследственных заболеваний обмена веществ с неонатальным дебютом. Клиническая характеристика врожденных дефектов метаболизма.
презентация [8,4 M], добавлен 03.07.2015Структура и функции генов. История расшифровки механизма развития болезней с наследственным предрасположением. Понятие, сущность и причины мутаций. Характеристика хромосомных болезней и болезней нарушения обмена веществ (аминокислот, жиров и углеводов).
реферат [26,2 K], добавлен 11.03.2010Поддержание кислотно-щелочного равновесия. Дефицит меди в организме человека и развитие микроцитарной анемии и лейкопении. Железодефицитная гипохромная микроцитарная анемия. Нарушения обмена магния. Значительное уменьшение содержания в организме магния.
реферат [22,3 K], добавлен 27.09.2011