Обмен Углеводов ВЫПОЛНИЛ: СТУДЕНТ 204 ГРУППЫ ХАЛИКОВ М. М
Углеводы, их классификация. Углеводы – это органические соединения, содержащие альдегидную или кето- группы, и являющиеся производными многоатомных спиртов. Термин «углеводы» предложен в 1844 г. К. Шмидтом, т. к. в то время полагали, что их общая формула представляет собой: Сх(Н 2 О) n – т. е. углерод + вода. Дальнейшие исследования показали, что это не так. Например: формула дезоксирибозы С 5 Н 1 o. О 4. 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.
Классификация углеводов
Функция углеводов: - энергетическая: при окислении углеводов выделяется энергия, используемая в биохимических реакциях (при распаде 1 г 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.
Классификация углеводов ü Моносахариды – это производные многоатомных спиртов, у которых одна ü ü 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.
Переваривании Углеводов ü Эпителиальные клетки кишечника способны всасывать только моносахариды. Поэтому процесс переваривания заключается в ферментативном гидролизе гликозидных связей в углеводах, имеющих олиго- или полисахаридное строение.
Переваривание углеводов в ротовой полости ü В ротовой полости пища измельчается при пережёвывании, смачиваясь при этом слюной. Слюна на 99% состоит из воды и обычно имеет р. Н 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.
Переваривание углеводов
Действие амилазы слюны прекращается в резко кислой среде содержимого желудка (р. Н 1, 5 -2, 5). Однако внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться, пока р. Н не изменится в кислую сторону. Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих углеводы. В желудочном содержимом возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей.
Переваривание углеводов в кишечнике ü 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.
Переваривание углеводов в кишечнике
Панкреатическая α-амилаза ü В двенадцатиперстной кишке р. Н среды желудочного содержимого нейтрализуется, так как секрет поджелудочной железы имеет р. Н 7, 5 -8, 0 и содержит бикарбонаты (НСО 3 -). С секретом поджелудочной железы в кишечник поступает панкреатическая α-амилаза. Этот фермент гидролизует α -1, 4 -гликозидные связи в крахмале и декстринах. ü 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.
ü α-Амилаза поджелудочной железы, так же, как α-амилаза слюны, действует как эндогликозидаза. Панкреатическая α-амилаза не расщепляет α-1, 6 гликозидные связи в крахмале. Этот фермент также не гидролизует (3 -1, 4 гликозидные 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 СО 2. Продукты бактериального расщепления целлюлозы важны как стимуляторы перистальтики кишечника.
ü 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. ü 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. ü Ферменты, расщепляющие гликозидные связи в дисахаридах (дисахаридазы), образуют ферментативные комплексы, локализованные на наружной поверхности цитоплазматической мембраны энтероцитов.
Сахаразо-изомальтазный комплекс ü 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. ü Связь этого пищеварительного фермента с мембраной способствует эффективному поглощению продуктов гидролиза клеткой. ü 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, 4 гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из крахмала). На долю сахаразо-изомальтазного комплекса приходится 80% от всей мальтазной активности кишечника.
Гликоамилазный комплекс ü 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.
Спасибо за внимание.
Скачать презентацию Обмен Углеводов ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ 204 ГРУППЫ ХАЛИКОВ М
обмен углеводов.pptx