Главная Обратная связь

Дисциплины:






Лекция с элементами беседы (текст излагаемого материала).



2.1. Беседа с учащимися.

1. Что такое углеводы?

2. Какие углеводы пищи представляют биологическую ценность?

3. Почему полисахариды (клетчатка) не перевариваются в тонком кишечнике человека? Есть ли связь этого процесса со строением молекулы? (Полисахариды (клетчатка) имеют β-гликозидные связи, а фермент амилаза способна гидролизовать только α-гликозидные связи, соединяющие остатки глюкозы в гликогене и крахмала.)

4. Какую функцию выполняет целлюлоза?

5. В чем суть энергетической функции углеводов?

6. Какова суточная потребность взрослого человека в углеводах?

2.2. Лекция.

 

Источник углеводов в питании человека – преимущественно пища растительного происхождения. Мучные изделия, крупы и картофель поставляют крахмал, пищевой сахар и свекла – сахарозу, злаки, в частности ячмень, − мальтозу, фрукты и мед – фруктозу и глюкозу. Из продуктов животного происхождения заметный источник углеводов (лактозы) – молоко. Лактоза содержится в кондитерских изделиях, в вареньях, куда ее добавляют как средство, предупреждающее осахаривание. Суточная потребность 400 – 500 г.

Процесс переваривания углеводов начинается в ротовой полости, так как в состав слюны входят ферменты – амилаза, расщепляющая крахмал и гликоген путем гидролиза, а также мальтаза, расщепляющая дисахарид мальтозу на два остатка глюкозы. Но основное место переваривания углеводов – это тонкий кишечник, куда поступает α-амилаза в составе сока поджелудочной железы. Эта гидролаза расщепляет 1,4-гликозидные связи с образованием декстринов и затем мальтозы. Амило-1,6-гликозидные связи (места ветвления молекулы крахмала) гидролизуют ферменты амило-1,6-гликозидазы. Образующаяся мальтоза расщепляется кишечной мальтазой на 2 молекулы глюкозы. Сахараза превращает сахарозу и фруктозу, а лактаза воздействует на лактозу, которая распадается на глюкозу и галактозу. Лактаза в кишечнике отсутствует и некоторые люди не могут «переносить» молоко и некислые молочные продукты: при их употреблении возникают боли в животе, метеоризм и понос. У грудных детей лактаза имеется, но с прекращением грудного вскармливания активность фермента снижается. Если у детей превращение кормления может вызвать непереносимость молока, можно рекомендовать кисломолочные продукты (в них под действием лактазы микроорганизмов лактоза расщепляется). Конечный продукт полного переваривания углеводов – глюкоза, галактоза и фруктоза всасываются из кишечника в кровь различными методами – либо способом облегченной диффузии с участием специальных переносчиков, либо путем активного транспорта с участием переносчика за счет функционирования Nа+, К+, АТФ-азы (т.е. с затратой энергии АТФ). Пентозы всасываются путем простой диффузии.



Из углеводов только клетчатка не гидролизуется в тонкой кишке из-за отсутствия необходимых ферментов. Она поступает в толстую кишку, где распадается под действием ферментов (целлюлаз) микроорганизмов. Содержимое разрушенных растительных клеток используется для жизнедеятельности самих микроорганизмов. Часть непереваренной клетчатки участвует в формировании кала и выводится из организма.

Поступающая из просвета кишечника глюкоза с кровью воротной вены попадает в печень, где часть ее задерживается, а часть через общий кровоток попадает в клетки других органов и тканей. Транспорт глюкозы в клетки зависит от гормона поджелудочной железы инсулина. При пищеварении концентрация глюкозы в крови повышается (алиментарная гипергликемия) и это стимулирует секрецию гормона в кровь. Инсулин увеличивает проницаемость плазматической мембраны клеток для глюкозы из крови в клетки. Поступление глюкозы в клетки зависит от инсулина практически во всех органах. Важными исключениями являются мозг и печень: скорость поступления глюкозы в клетки этих органов определяется ее концентрацией в крови.

Голодание в течение суток приводит к полному исчезновению запасов гликогена в печени, а при интенсивной физической нагрузке гликоген исчезает значительно быстрее.

Основной путь распада гликогена в клетках – фосфоролитический и происходит он в период между приемами пищи. Процесс распада гликогена – гликогенолиз. Гликогенфосфорилаза катализирует отщепление глюкозного остатка в форме глюкозо-1-фосфата (распадается 1,4–гликозидная связь). Благодаря фосфоглюкомутазе образуется глюкозо-6-фосфат. В печени и почках имеется фермент глюкозо-6-фосфатаза, способный отщеплять остаток фосфорной кислоты от глюкозо-6-фосфата (в отличие от мышц).

 

6Н10О5)n - 1

Н3РО4 Н2О

       
 
   
 

 


6Н10О5)n Гл-1-Ф В мышцах

Гликоген Фосфорилаза

Н2О

Н3РО4

Глюкоза

 
 


В печени

 

Печень – это орган, который поддерживает нормогликемию благодаря способности гепатоцитов образовывать свободную глюкозу, которая через мембрану гепатоцита может проникать в кровь (в отличие от глюкозо-6-фосфата). Мышцы такой способностью не обладают.

Образовавшийся глюкозо-6-фосфат при распаде гликогена используется мышцами для собственных нужд. Главным регуляторным ферментом гликогенолиза является гликогенфосфорилаза. Она может находится в двух формах: фосфорилазы «а» (активная, фосфорилированная) и фосфорилазы «в» (неактивная, дефосфорилированная).

Превращение фосфорилазы «в» в «а» катализируется киназой фосфорилазы «в», а киназа должна активироваться протеинкиназой зависимой от цАМФ. цАМФ является внутриклеточным посредником при действии большого числа гормонов белково-пептидной природы. цАМФ образуется из АТФ под действием аденилатциклазы, находящегося на внутренней поверхности цитоплазматической мембраны клетки.

Активация аденилатциклазы адреналином и глюкагоном приводит к образованию цАМФ, запускающего каскадный механизм фосфорилирования ключевых ферментов: гликогенсинтетазы и гликогенфосфорилазы.

В результате образуется неактивная гликогенсинтаза Д и активная фосфорилаза «а» − в этих условиях будет осуществляться распад гликогена.

Мышечный гликоген используется в качестве источника глюкозы для самой клетки. Гликоген печени необходим для поддержания физиологической концентрации глюкозы в крови.

 

Синтез гликогена происходит в период пищеварения (в течение 1-2 часов после приема углеводной пищи) и начинается с активации глюкозы под действием гексокиназы или глюкокиназы, ионов Мg2+ с образованием глюкозо-6-фосфата, который под действием фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-1-фосфат. Глюкозо-1-фосфат с молекулой уридинтрифосфата образует активную форму глюкозы – УДФ-глюкозу. Эта реакция происходит под действием фермента УДФ-глюкозопирофосфорилазы. Под действием гликогенсинтазы УДФ-глюкоза присоединяет остаток гликогена, называемый «затравочным» гликогеном (это молекулы, которые присутствуют в клетке даже при длительном голодании организма) и линейная цепь гликогена наращивается. Под действием гликогенсинтазы образуются 1,4-гликозидные связи; точки ветвления в молекуле гликогена (1,6-гликозидные связи) образует ветвящий фермент амило-1,4 и 1,6-трансгликозидаза.

 

 

АТФ АДФ

Мg2+ УДФ

глюкоза гл-6-ф гл-1-ф

гексокиназа или фосфоглю- УДФ-глюкозо-

глюкокиназа комутаза пирофосфорилаза

6Н10О5)n + 1

УДФ-гл (С6Н10О5)n + 1

гликогенсинатаза гликоген

 

 

Ключевую роль в регуляции синтеза гликогена играет гликогенсинтаза. Если в процесс регуляции включается гормон инсулин, то под действием инсулина включается механизм дефосфорилированияключевыхферментов и появляется гликогенсинтаза I (активная) и гликогенфосфорилаза «в» (неактивная). При этих условиях происходит синтез гликогена.

Приложение № 3.

 





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...