Переваривание углеводов
-
Upload
olga-shatova -
Category
Health & Medicine
-
view
821 -
download
0
Transcript of Переваривание углеводов
Метаболизм углеводов. Обмен и функции Метаболизм углеводов. Обмен и функции углеводов. Анаеробное окисление углеводов. Анаеробное окисление
глюкозы.глюкозы.
к.мед.н. Шатова Ольга Петровнак.мед.н. Шатова Ольга Петровна
Донецкий национальный медицинский университет Донецкий национальный медицинский университет им.М.Горького,им.М.Горького,кафедра химиикафедра химии
Содержание лекции:Содержание лекции:
1. 1. Определение, классификация и функции углеводовОпределение, классификация и функции углеводов 2. 2. Особенности переваривания углеводов. Дисахаридазная Особенности переваривания углеводов. Дисахаридазная
недостаточностьнедостаточность 3. 3. Метаболизм гликогена. Гликогенозы и агликогенозы.Метаболизм гликогена. Гликогенозы и агликогенозы. 4. Анаеробное окисление глюкозы - гликолиз.4. Анаеробное окисление глюкозы - гликолиз.
Биологические функции углеводовБиологические функции углеводов
энергетическая функцияэнергетическая функция
структурная функция: структурная функция: гликолипиды гликолипиды или или гликопротеины, гликопротеины, входят в состав клеточных мембран. Растворимые входят в состав клеточных мембран. Растворимые гликопротеины присутствуют в плазме крови, а также гликопротеины присутствуют в плазме крови, а также входят в состав входят в состав протеогликановпротеогликанов, которые являются , которые являются важными структурными компонентами межклеточного важными структурными компонентами межклеточного матрикса.матрикса.
резервная:резервная: гликоген откладывается в некоторых органах гликоген откладывается в некоторых органах (печень, мышцы) в качестве (печень, мышцы) в качестве резервного полисахаридарезервного полисахарида
УглеводыУглеводы
Это производные многоатомных спиртов, содержащиеЭто производные многоатомных спиртов, содержащие
а) альдегидную: а) альдегидную: Н–С=ОН–С=О (альдозы) или (альдозы) или
б) кетонную : б) кетонную : –С=О –С=О (кетозы) группу(кетозы) группу
Классификация углеводовКлассификация углеводов 1. Моносахариды:1. Моносахариды: Гексозы (6 С): глюкоза (глю), фруктоза (фру), галактоза (гал)Гексозы (6 С): глюкоза (глю), фруктоза (фру), галактоза (гал) Пентозы (5С): рибоза и дезоксирибозаПентозы (5С): рибоза и дезоксирибоза Триозы (3С)Триозы (3С)
2. Дисахариды:2. Дисахариды:
Сахароза (глю+фру)Сахароза (глю+фру)
Лактоза (глю+гал)Лактоза (глю+гал)
Мальтоза (глю+глю)Мальтоза (глю+глю)
3. Полисахариды:3. Полисахариды: Гомо- крахмал, гликоген,Гомо- крахмал, гликоген, целлюлозацеллюлоза Гетеро- гепарин, Гетеро- гепарин, хондроитинсульфатхондроитинсульфат
Целлюлоза – основной компонент стенок растительных клеток и самое распространённое на Земле органическое вещество
ββ-1,4-гликозидная связь-1,4-гликозидная связь
αα-1,4-гликозидная связь-1,4-гликозидная связь
αα-1,2-гликозидная связь-1,2-гликозидная связь
сахарозасахароза лактозалактоза
мальтозамальтоза
Ротовая полостьРотовая полостькрахмалкрахмал
αα-амилаза-амилазаслюныслюны
декстриныдекстринымальтозамальтоза
лактоза (молоко)лактоза (молоко)сахароза (сахар)сахароза (сахар)
трегалоза (грибы)трегалоза (грибы)
целлюлозацеллюлоза
ЖелудокЖелудок
рН 1,5-2рН 1,5-2нет ферментов нет ферментов
для для переваривания переваривания
углеводовуглеводов
Тонкая кишкаТонкая кишка
Панкреатическая Панкреатическая αα--амилаза, мальтазаамилаза, мальтаза
глюкозаглюкоза лактазалактаза
сахаразасахаразатрегалазатрегалаза
глюкозаглюкозагалактозагалактозафруктозафруктоза
целлюлозацеллюлоза
(не(не переваривается)переваривается)
Переваривание углеводов- это гидролиз до моносахаридовПереваривание углеводов- это гидролиз до моносахаридов
Ферменты, которые гидролизуют (переваривают) углеводы действуют на Ферменты, которые гидролизуют (переваривают) углеводы действуют на гликозидные связи - гликозидазыгликозидные связи - гликозидазы
Переваривание углеводовПереваривание углеводов
В тонкой кишке В тонкой кишке всасываются моносахаридывсасываются моносахариды
Всасывание глюкозы Всасывание глюкозы активный транспорт активный транспорт (при низкой (при низкой
концентрации глюкозы в концентрации глюкозы в просвете кишечника) просвете кишечника)
осуществляется вместе с осуществляется вместе с NaNa++
облегченая диффузия облегченая диффузия (при (при высокой концентрации глюкозы высокой концентрации глюкозы
в просвете кишечника)в просвете кишечника)
Нарушение переваривания углеводовНарушение переваривания углеводовдисахаридазная недостаточностьдисахаридазная недостаточность
лактозалактоза(дисахарид)(дисахарид)
глюкоза + галактозаглюкоза + галактоза(моносахариды)(моносахариды)
лактлактазааза(дисахарид(дисахаридазааза))
ферментативное ферментативное расщепление расщепление
микоорганизмами с микоорганизмами с образованием образованием органических органических кислот и газовкислот и газов
увеличение увеличение объема воды в объема воды в кишечнике и кишечнике и
соответственно соответственно кишечного кишечного
содержимогосодержимого
усиление усиление перистальтики, перистальтики,
диарея, метеоризм диарея, метеоризм (вздутие и боль)(вздутие и боль)
Метаболизм глюкозы в клеткеМетаболизм глюкозы в клетке
печеньпечень
из кишечника из кишечника глюкозаглюкоза
глюкозаглюкоза глюкозо-6-фосфатглюкозо-6-фосфатАТФАТФ АДФАДФ
ГЛИКОГЕНГЛИКОГЕН – «банк» – «банк» глюкозыглюкозы
реакция фосфорилированияреакция фосфорилированияглюкозыглюкозы
Биологическая роль:Биологическая роль:1.1.Активация глюкозыАктивация глюкозы
2.2.Удержание глюкозы в клеткеУдержание глюкозы в клетке
глюкокиназаглюкокиназав мышцах - гексокиназав мышцах - гексокиназа
Синтез гликогена Синтез гликогена – гликогенез– гликогенез1.1. Локализация – цитоплазма гепатоцитов (печень) и Локализация – цитоплазма гепатоцитов (печень) и
миоцитов (мышечная ткань)миоцитов (мышечная ткань)2.2. Начинается: с активации глюкозыНачинается: с активации глюкозы3.3. Заканчивается: образованием гликогенаЗаканчивается: образованием гликогена4.4. Биологическая роль: запас глюкозы, которого при голоде Биологическая роль: запас глюкозы, которого при голоде
хватит на 24 часа. хватит на 24 часа. Гликоген Гликоген - содержит линейные связи (- содержит линейные связи (αα 1-4) – образует гликогенсинтаза 1-4) – образует гликогенсинтаза- связи в точке ветвления (- связи в точке ветвления (αα 1-6) – образует ветвящий фермент 1-6) – образует ветвящий фермент
(бранчинг фермент или гликозилтрансфераза)(бранчинг фермент или гликозилтрансфераза)
гликогенсинтазагликогенсинтаза
ветвящий ветвящий ферментфермент
глюкозаглюкоза
глюкозо-6-фосфатглюкозо-6-фосфат
глюкозо-1-фосфатглюкозо-1-фосфат
УДФ-глюкозаУДФ-глюкоза
гликоген гликоген n+1n+1+ праймер-гликогена n
глюкокиназаглюкокиназа
фосфоглюкомутазафосфоглюкомутаза
УДФ-глюкоза пирофосфорилазаУДФ-глюкоза пирофосфорилаза
гликогенсинтазагликогенсинтаза
ветвящий фермент = гликозил (ветвящий фермент = гликозил (αα 4-6) трансфераза 4-6) трансфераза
разветвленный гликоген разветвленный гликоген гликогенсинтаза – это регуляторный ферментгликогенсинтаза – это регуляторный фермент
активатор - инсулинактиватор - инсулинингибитор - глюкагонингибитор - глюкагон
Синтез гликогенаСинтез гликогена
При распаде гликогена в печени уровень При распаде гликогена в печени уровень глюкозы крови увеличивается глюкозы крови увеличивается
При распаде гликогена в мышцах При распаде гликогена в мышцах глюкозо-6-фосфат окисляется и глюкозо-6-фосфат окисляется и является источником энергии для является источником энергии для мышечного сокращениямышечного сокращения
глюкозаглюкоза
глюкозо-6-фосфатглюкозо-6-фосфат
глюкозо-1-фосфатглюкозо-1-фосфат
гликоген гликоген nn
фосфоглюкомутазафосфоглюкомутаза
гликогенфосфорилазагликогенфосфорилаза
деветвящий фермент (деветвящий фермент (αα-1,6-гликозидазаа)-1,6-гликозидазаа)разветвленный гликоген разветвленный гликоген
– – это регуляторный фермент (КоЕ-ПФ)это регуляторный фермент (КоЕ-ПФ) активатор - глюкагон, адреналинактиватор - глюкагон, адреналин
ингибитор - инсулинингибитор - инсулин
глюкозо-6-фосфотазаглюкозо-6-фосфотаза этот фермент есть только в печениэтот фермент есть только в печениболезнь Гирке - гликогеноз при котором болезнь Гирке - гликогеноз при котором снижена активность данного ферментаснижена активность данного фермента
В печени накапливается глюкозо-6-фосфат, что В печени накапливается глюкозо-6-фосфат, что приводит к увеличению печени (так как глюкоза приводит к увеличению печени (так как глюкоза
осмотически активное вещество) и снижению уровня осмотически активное вещество) и снижению уровня глюкозы в крови (глюкозы в крови (гипогликемиягипогликемия))
в норме уровень глюкозы крови 3,3-5,5 ммоль/л в норме уровень глюкозы крови 3,3-5,5 ммоль/л
Распад гликогена - Распад гликогена - гликогенолизгликогенолиз
гликоген гликоген nn - 1 - 1Н3РО4Н3РО4
гликогенгликогенфосфорилаза фосфорилаза bb
гликогенгликогенфосфорилаза афосфорилаза а
неактивнаянеактивная активнаяактивная
инсулининсулин
АдреналинАдреналинглюкагонглюкагон
ГлюкозаГлюкозаглюкозо-6-фосфатглюкозо-6-фосфат
пируватпируват
ацетил-КоАацетил-КоА
ЦТКЦТК 2 СО2 СО22, 3НАДН, 3НАДН22, ФАДН, ФАДН22, 1АТФ, 1АТФ
цепь переноса электроновцепь переноса электронов
НН22О и энергияО и энергия АТФАТФтеплотепло
гликогенгликоген рибозо-5-фосфатрибозо-5-фосфат НАДФННАДФН22
липидылипиды нуклеотидынуклеотиды
Гликолиз – окисление глюкозыГликолиз – окисление глюкозы
1.стадия 1.стадия дихотомиидихотомии
глюкозаглюкоза6С6С
Фосфодиоксиацетон Фосфодиоксиацетон 3С3С
+ глицеральдегид-3-+ глицеральдегид-3-фосфатфосфат
3С3С2.стадия 2.стадия окисленияокисления
НАДННАДН
пируватпируватлактатлактатнет Онет О22
ОО22
печеньпеченьСинтез глюкозы - Синтез глюкозы - глюконеогенезглюконеогенез