Обмен углеводов Вопросы 11 -14 Углеводы поступающие

Обмен углеводов Вопросы 11 -14

Углеводы, поступающие в организм • С продуктами питания в организм могут попасть: - моносахариды –глюкоза, фруктоза; - дисахариды – сахароза, лактоза; - полисахариды – крахмал, клетчатка (не усваивается). В небольших количествах может попадать гликоген.

2. Пищеварение углеводов • Пищеварительным превращениям подвергаются ди- и полисахариды, которые в конечном итоге распадаются на моносахариды. Конечными продуктами пищеварения могут быть: глюкоза, фруктоза, галактоза. • Основной продукт пищеварения углеводов – глюкоза.

3. Пищеварение углеводов Пищеварительные превращения углеводов происходят в 12 -ти перстной и тонком кишечнике. Ферменты: сахараза, лактаза, амилаза.

4. Пути использования глюкозы в организме • Из пищеварительной системы глюкоза всасывается в кровь, разносится по организму, попадает в клетки. • Оболочки клеток разных тканей (за исключением мозговых) проницаемы для глюкозы только в присутствии инсулина. • Инсулин выделяется в кровь поджелудочной железой при повышении содержания глюкозы в крови.

5. Пути использования глюкозы Синтез гликогена Синтез структурных углеводов Синтез жиров глюкоза Синтез пентоз Сразу как источник энергии

6. Соотношение путей использования глюкозы • В различных условиях преобладают разные пути использования глюкозы. • После объемной тренировочной или соревновательной работы, когда опустошены углеводные депо, преобладает использование в качестве источника энергии, синтез гликогена, синтез пентоз. • Если депо гликогена заполнены, а углеводы поступают – усиливается синтез жиров из глюкозы.

7. Синтез и распад гликогена в печени • Условия синтеза: -пониженное содержание гликогена в печени, -повышенное содержание глюкозы в крови, -присутствие в крови гормона инсулина, -наличие «затравочного» количества гликогена в печени - синтез гликогена происходит путем присоединения глюкозы к уже имеющимся в клетках молекулам гликогена.

8. Распад гликогена в печени • Условия распада: -пониженное содержание глюкозы в крови, -влияние гормонов адреналина (+ норадреналин), глюкагона.

9. Использование углеводов в качестве источника энергии • Углеводы могут использоваться для получения энергии в аэробных и анаэробных превращениях. • Начальные этапы аэробных и анаэробных превращений одинаковы. • Клетки могут использовать имеющийся в них гликоген и поступающую из крови глюкозу.

10. Анаэробные превращения углеводов (гликолиз)

11. Итог анаэробных превращений • Из одной молекулы глюкозы в ходе анаэробных превращений образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК). • На этапе образования ПВК расходятся анаэробные и аэробные превращения углеводов.

12. Итог анаэробных превращений 2 • При недостатке кислорода НАД не передает водород в дыхательную цепь, а сбрасывает их на ПВК:

13. Энергетический эффект • Анаэробные превращения углеводов, завершающиеся образованием молочной кислоты, называются гликолизом. • Ресинтез АТФ происходит на этапе: Фосфоглицериновый альдегид ПВК • Превращения каждой молекулы фосфоглицеринового альдегида (ФГА) обеспечивают ресинтез 2 -х молекул АТФ. • Превращения 2 -х молекул ФГА дают 4 молекулы АТФ

14. Энергетический эффект гликолиза • На начальных этапах гликолиза энергия затрачивается : -при превращениях 1 мол. глюкозы – 2 молекулы АТФ, -при превращениях 1 глюкозного фрагмента гликогена – 1 молекула АТФ.

15. Окончательный энергетический эффект • Распад одной молекулы глюкозы до молочной кислоты обеспечивает ресинтез 2 новых молекулы АТФ. • При распаде до молочной кислоты глюкозного фрагмента гликогена ресинтезируется 3 молекулы АТФ. • Таким образом, энергетический эффект анаэробного расщепления гликогена на 50% выше расщепления глюкозы.

16. Аэробная стадия превращений углеводов • ПВК превращается в ацетил Ко А (активную форму уксусной кислоты): ПВК ацетил Ко. А • Образовавшийся ацетил Ко А вступает в превращения, получившие название цикл трикарбоновых кислот (ЦТКК).

17. Превращения ЦТКК

18. ЦТКК • ЦТКК начинается с реакции между Ацетил К А и щавелевоуксусной кислотой. В результате образуется свободный К А и лимонная кислота – промежуточный продукт ЦТКК. • Затем следует целая серия реакций, задача которых – подготовка веществ к окислению, и следующее за этим окисление – отщепление водорода. • Завершается ЦТКК образованием щавелевоуксусной кислоты. о о

19. ЦТКК • В ЦТКК четыре стадии окисления. Три раза при участии НАД и один раз - ФАД. • Отщепленный водород с НАД и ФАД переносится по дыхательной цепи на кислород. • За счет освобождающейся при этом энергии происходит ресинтез АТФ. По 3 в случае НАД и 2 – в случае ФАД.

20. ЦТКК • Кроме того непосредственно в реакциях ЦТКК ресинтезируется 1 молекула АТФ. • Таким образом один «оборот» ЦТКК может обеспечить ресинтез 12 молекул АТФ.

21. Энергетический эффект аэробного окисления углеводов

22. Энергетический эффект аэробного окисления 1 молекулы глюкозы • • Затраты на начальном этапе – 2 АТФ. 1 молекула ФГА дает 20 молекул АТФ. 2 молекулы ФГА 40 АТФ. В итоге - аэробное окисление 1 молекулы глюкозы обеспечивает ресинтез 38 молекул АТФ. Расщепление глюкозного остатка гликогена -39 АТФ.

23. Особенности превращений в ЦТКК • Остаток уксусной кислоты в молекуле Ацетил К А содержит 3 атома водорода. • На 4 -х окислительных стадиях отщепляется 8 атомов водорода. • В ходе реакций ЦТКК происходит обогащение промежуточных продуктов водородом путем присоединения воды. • Вода – не источник энергии, а источник водорода. о

24. Конечные продукты аэробного окисления углеводов • Конечными продуктами аэробного окисления углеводов являются СО 2 и Н 20. • СО 2 образуется на этапе превращения ПВК в ацетил К 0 А и в цикле трикарбоновых кислот, вода – присоединении водорода к кислороду.

25. Устранение молочной кислоты • Молочная кислота образуется в мышцах при напряженной мышечной работе. В самих мышечных волокнах она не устраняется, а выходит в кровь. • Из крови МК может извлекаться преимущественно сердцем и печенью. • Сердце использует МК в качестве источника энергии.

26. Устранение МК сердцем • В сердце МК превращается в ПВК: • Образовавшаяся ПВК расщепляется по пути аэробных превращений углеводов: ПВК Ацетил К А ЦТКК 0

27. Устранение МК печенью • В печени из молочной кислоты синтезируется гликоген. Этот процесс требует затрат энергии. • Поэтому часть молочной кислоты используется в качестве источника энергии, расщепляясь в аэробных превращениях до СО 2 и Н 2 О.

28. Потребность в углеводах • Потребность организма человека в углеводах определяется энерготратами. За счет углеводов покрывается примерно 55% энергетических потребностей. При энерготратах 3000 ккал. это 1650 ккал. • Разделив 1650 ккал на калорический эквивалент 1 г углеводов (4, 1 ккал), получим около 400 г.

29. Углеводы в питании • 75 -80% потребляемых углеводов должны быть представлены полисахаридами (крахмалом), остальные – быстроусвояемыми углеводами: дисахаридами – сахарозой, моносахаридами – глюкозой, фруктозой.