Обмен углеводов

1. Обмен Углеводов

В Ы П О Л Н И Л : С Т УД Е Н Т 2 0 4 Г Р У П П Ы
ХАЛИКОВ М.М

2. Углеводы, их классификация. 

Углеводы, их классификация.
Углеводы – это органические соединения, содержащие альдегидную или кетогруппы, и являющиеся производными многоатомных спиртов.
Термин «углеводы» предложен в 1844г. К. Шмидтом, т.к. в то время полагали, что
их общая формула представляет собой: Сх(Н2О) n – т.е. углерод + вода.
Дальнейшие исследования показали, что это не так. Например: формула
дезоксирибозы С5Н1oО4. Поэтому позднее было предложено этот класс веществ
называть глицидами. Углеводы широко распространены в природе. В растениях
их соединения ~ 80%, в тканях животных всего ~ 2%. Для животныхорганизмов их
значение велико.

3. Классификация углеводов

4.

Функция углеводов:
- энергетическая: при окислении углеводов выделяется энергия, используемая в
биохимических реакциях (при распаде 1г углевода выделяется ~ 4,1% ккал).
- пластическая: продукты обмена углеводов являются источниками для синтеза
Жиры, Белки, Нуклеиновые Кислоты, АК.
- опорная: целлюлоза оболочек растительных клеток образует опорные ткани
растений.
- защитная: углевод учувствует в построении клеточных мембран.

5.

Классификация углеводов
Моносахариды – это производные многоатомных спиртов, у которых одна
гидрокси группа (ОН) замещена на карбонильную С=О- (альдегидную или
кето) группу. Если карбонильная группа находится в коне цепи, то
моносахарид представляет собой альдегид и называется альдозой, при любом
другом положении моносахарид является кетоном и называется кетозой.
Олигосахариды – это сложные молекулы, содержащие в своем составе от 2-х
до 10 мономеров звеньев.
Различают дисахариды, трисахариды и т.д.
Дисахариды – это сложные молекулы, которые при гидролизе распадаются на
2 молекулы моносахаридов.
Трисахариды – раффиноза (фруктоза+глюкоза+галактоза)
Полисахариды – это глициды, содержащие от 10 до несколько тысяч
мономеров.

6. Переваривании Углеводов

Эпителиальные клетки кишечника способны всасывать только моносахариды.
Поэтому процесс переваривания заключается в ферментативном гидролизе
гликозидных связей в углеводах, имеющих олиго- или полисахаридное
строение.

7. Переваривание углеводов в ротовой полости

В ротовой полости пища измельчается при пережёвывании, смачиваясь при
этом слюной. Слюна на 99% состоит из воды и обычно имеет рН 6,8. В слюне
присутствует гидролитический фермент α-амилаза (α-1,4-гликозидаза),
расщепляющая в крахмале α-1,4-гликозидные связи. В ротовой полости не
может происходить полное расщепление крахмала, так как действие
фермента на крахмал кратковременно. Кроме того, амилаза слюны не
расщепляет α- 1,6-гликозидные связи (связи в местах разветвлений), поэтому
крахмал переваривается лишь частично с образованием крупных фрагментов декстринов и небольшого количества мальтозы. Следует отметить, что
амилаза слюны не гидролизует гликозидные связи в дисахаридах.

8. Переваривание углеводов

9. Действие амилазы слюны прекращается в резко кислой среде содержимого желудка (рН 1,5-2,5). Однако внутри пищевого комка

активность амилазы может некоторое
время сохраняться, пока рН не изменится в кислую сторону. Желудочный сок не
содержит ферментов, расщепляющих углеводы. В желудочном содержимом
возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей.

10. Переваривание углеводов в кишечнике

Последующие этапы переваривания нерасщеплённого или частично
расщеплённого крахмала, а также других углеводов пищи происходит в
тонком кишечнике в разных его отделах под действием гадролитических
ферментов - гликозидаз.

11. Переваривание углеводов в кишечнике

12. Панкреатическая α-амилаза

В двенадцатиперстной кишке рН среды желудочного содержимого
нейтрализуется, так как секрет поджелудочной железы имеет рН 7,5-8,0 и
содержит бикарбонаты (НСО3-). С секретом поджелудочной железы в
кишечник поступает панкреатическая α-амилаза. Этот фермент гидролизует
α-1,4-гликозидные связи в крахмале и декстринах.
Продукты переваривания крахмала на этом этапе - дисахарид мальтоза,
содержащая 2 остатка глюкозы, связанные α-1,4-связью. Из тех остатков
глюкозы, которые в молекуле крахмала находятся в местах разветвления и
соединены α-1,6-гликозидной связью, образуется дисахарид изомальтоза.
Кроме того, образуются олигосахариды, содержащие 3-8 остатков глюкозы,
связанные α-1,4- и α-1,6-связями.

13.

α-Амилаза поджелудочной железы, так же, как α-амилаза слюны, действует
как эндогликозидаза. Панкреатическая α-амилаза не расщепляет α-1,6гликозидные связи в крахмале. Этот фермент также не гидролизует (3-1,4гликозидные связи, которыми соединены остатки глюкозы в молекуле
целлюлозы. Целлюлоза, таким образом, проходит через кишечник
неизменённой. Тем не менее непереваренная целлюлоза выполняет важную
функцию балластного вещества, придавая пище дополнительный объём и
положительно влияя на процесс переваривания. Кроме того, в толстом
кишечнике целлюлоза может подвергаться действию бактериальных
ферментов и частично расщепляться с образованием спиртов, органических
кислот и СО2. Продукты бактериального расщепления целлюлозы важны как
стимуляторы перистальтики кишечника.

14.

Мальтоза, изомальтоза и триозосахариды, образующиеся в верхних отделах
кишечника из крахмала, - промежуточные продукты. Дальнейшее их
переваривание происходит под действием специфических ферментов в
тонком кишечнике. Дисахариды пищи сахароза и лактоза также
гидролизуются специфическими дисахаридазами в тонком кишечнике.
Особенность переваривания углеводов в тонком кишечнике заключается в
том, что активность специфических олиго- и дисахаридаз в просвете
кишечника низкая. Но ферменты активно действуют на поверхности
эпителиальных клеток кишечника.
Ферменты, расщепляющие гликозидные связи в дисахаридах (дисахаридазы),
образуют ферментативные комплексы, локализованные на наружной
поверхности цитоплазматической мембраны энтероцитов.

15. Сахаразо-изомальтазный комплекс

Этот ферментативный комплекс состоит из двух полипептидных цепей и
имеет доменное строение. Сахаразо-изомальтазный комплекс прикрепляется
к мембране микроворсинок кишечника с помощью гидрофобного
(трансмембранного) домена, образованного N-концевой частью полипептида.
Каталитический центр выступает в просвет кишечника.
Связь этого пищеварительного фермента с мембраной способствует
эффективному поглощению продуктов гидролиза клеткой.
Сахаразо-изомальтазный комплекс гидролизует сахарозу и изомальтозу,
расщепляя α-1,2- и α-1,6-гликозидные связи. Кроме того, оба ферментных
домена имеют мальтазную и мальтотриазную активности, гидролизуя α-1,4гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из
крахмала). На долю сахаразо-изомальтазного комплекса приходится 80% от
всей мальтазной активности кишечника.

16. Гликоамилазный комплекс

Этот ферментативный комплекс катализирует гидролиз α-1,4-связи между
глюкозными остатками в олигосахаридах, действуя с восстанавливающего
конца. По механизму действия этот фермент относят к экзогликозидазам.
Комплекс расщепляет также связи в мальтозе, действуя как мальтаза. В
гликоамилазный комплекс входят две разные каталитические субъединицы,
имекдцие небольшие различия в субстратной специфичности. Гликоамилазная
активность комплекса наибольшая в нижних отделах тонкого кишечника.

17.

Спасибо за внимание.