صفحه اصلی بو از دهان گلوکز چیست و چرا به آن نیاز است؟ خواص مفید گلوکز: دکستروز برای چه چیزی لازم است و چه تأثیری بر بدن دارد.

بو از دهان

گلوکز چیست و چرا به آن نیاز است؟ خواص مفید گلوکز: دکستروز برای چه چیزی لازم است و چه تأثیری بر بدن دارد.

نام "کربوهیدرات ها" از زمان هایی که ساختار این ترکیبات هنوز شناخته نشده بود حفظ شده است، اما ترکیب آنها ایجاد شده است که با فرمول Cn(H 2 O) m مطابقت دارد. بنابراین، کربوهیدرات ها به عنوان هیدرات کربن طبقه بندی شدند، یعنی. به ترکیبات کربن و آب - "کربوهیدرات". امروزه بیشتر کربوهیدرات ها با فرمول C n H 2n O n بیان می شوند.
1. کربوهیدرات ها از زمان های قدیم استفاده می شده است - اولین کربوهیدرات (به طور دقیق تر، مخلوطی از کربوهیدرات ها) که بشر با آن آشنا شد عسل بود.
2. نیشکر بومی شمال غربی هند-بنگال است. اروپایی ها به لطف لشکرکشی های اسکندر مقدونی در سال 327 قبل از میلاد با نیشکر آشنا شدند.
3. قند چغندر به شکل خالص آن تنها در سال 1747 توسط شیمیدان آلمانی A. Marggraf کشف شد.
4. نشاسته نزد یونانیان باستان شناخته شده بود.
5. سلولز به عنوان جزئی از چوب از زمان های قدیم استفاده می شده است.
6. اصطلاح "شیرین" و پایان - osa - برای مواد قندی توسط شیمیدان فرانسوی J. Dula در سال 1838 پیشنهاد شد.
7. در سال 1811، کیرشهوف شیمیدان روسی برای اولین بار گلوکز را با هیدرولیز نشاسته به دست آورد، و شیمیدان سوئدی J. Bertzemus فرمول تجربی صحیحی را برای گلوکز برای اولین بار در سال 1837 ارائه کرد. C 6 H 12 O 6
8. سنتز کربوهیدرات از فرمالدئید در حضور Ca(OH) 2 توسط A.M. باتلروف در سال 1861
گلوکز یک ترکیب دو عملکردی است زیرا حاوی گروه های عاملی - یک آلدهید و 5 هیدروکسیل. بنابراین، گلوکز یک الکل آلدئید پلی هیدریک است.

فرمول ساختاری گلوکز:

فرمول کوتاه شده این است:

مولکول گلوکز می تواند به سه شکل ایزومر وجود داشته باشد که دو تای آنها حلقوی و یکی خطی است.

هر سه شکل ایزومر با یکدیگر در تعادل دینامیکی هستند:
حلقوی [(شکل آلفا) (37%)]<-->خطی (0.0026%)<-->حلقوی [(فرم بتا) (63%)]
شکل حلقوی آلفا و بتا گلوکز ایزومرهای فضایی هستند که در موقعیت هیدروکسیل همی استال نسبت به صفحه حلقه متفاوت هستند. در آلفا گلوکز، این هیدروکسیل در یک موقعیت ترانس به گروه هیدروکسی متیل -CH 2 OH، در بتا گلوکز - در موقعیت cis قرار دارد.

خواص شیمیایی گلوکز:

خواص ناشی از وجود گروه آلدهیدی:

1. واکنش های اکسیداسیون:
الف) با Cu(OH) 2:
C 6 H 12 O 6 + Cu(OH) 2 ↓ ------> محلول آبی روشن

2-واکنش بازیابی:
با هیدروژن H2:

فقط شکل خطی گلوکز می تواند در این واکنش شرکت کند.

ویژگی های ناشی از حضور چندین گروه هیدروکسیل (OH):

1. با اسیدهای کربوکسیلیک واکنش داده و استرها را تشکیل می دهد(پنج گروه هیدروکسیل گلوکز با اسیدها واکنش می دهند):

2. چگونه یک الکل چند هیدروکسی با هیدروکسید مس (II) واکنش می دهد و الکل مس (II) تشکیل می دهد:

خواص خاص

پراهمیتدارای فرآیندهای تخمیر گلوکز هستند که تحت تأثیر کاتالیزورهای آلی - آنزیم ها (که توسط میکروارگانیسم ها تولید می شوند) رخ می دهد.
الف) تخمیر الکلی (تحت تأثیر مخمر):

ب) تخمیر اسید لاکتیک (تحت تأثیر باکتری های اسید لاکتیک):

د) تخمیر اسید سیتریک:

ه) تخمیر استون بوتانول:

به دست آوردن گلوکز

1. سنتز گلوکز از فرمالدئید در حضور هیدروکسید کلسیم (واکنش باتلروف):

2. هیدرولیز نشاسته (واکنش کیرهوف):

اهمیت بیولوژیکی گلوکز، استفاده از آن

گلوکز- جزء ضروری غذا، یکی از شرکت کنندگان اصلی در متابولیسم در بدن، بسیار مغذی و به راحتی قابل هضم است. در طی اکسیداسیون آن، بیش از یک سوم منبع انرژی مورد استفاده در بدن آزاد می شود - چربی ها، اما نقش چربی ها و گلوکز در انرژی اندام های مختلف متفاوت است. قلب از اسیدهای چرب به عنوان سوخت استفاده می کند. ماهیچه های اسکلتی برای شروع به گلوکز نیاز دارند، اما سلول های عصبی، از جمله سلول های مغز، فقط روی گلوکز کار می کنند. نیاز آنها 20-30 درصد انرژی تولید شده است. سلول های عصبیانرژی در هر ثانیه مورد نیاز است و بدن هنگام غذا خوردن گلوکز دریافت می کند. گلوکز به راحتی توسط بدن جذب می شود، بنابراین در پزشکی به عنوان یک عامل تقویت کننده استفاده می شود. درمان. الیگوساکاریدهای خاص گروه خون را تعیین می کنند. در قنادی برای تهیه مارمالاد، کارامل، شیرینی زنجبیلی و غیره. فرآیندهای تخمیر گلوکز اهمیت زیادی دارند. بنابراین، به عنوان مثال، هنگام ترشی کلم، خیار و شیر، تخمیر اسید لاکتیک گلوکز و همچنین هنگام سیلو کردن خوراک رخ می دهد. در عمل، از تخمیر الکلی گلوکز نیز استفاده می شود، به عنوان مثال، در تولید آبجو.
کربوهیدرات ها در واقع رایج ترین مواد آلی روی زمین هستند که بدون آنها وجود موجودات زنده غیرممکن است. در یک موجود زنده، در طول متابولیسم، گلوکز اکسید می شود و مقدار زیادی انرژی آزاد می کند:

ما با انرژی بدن خود زندگی می کنیم که تمام فرآیندهای زندگی لازم را فراهم می کند. فقط به لطف او ما این فرصت را داریم که نفس بکشیم، بخندیم، از هر روز جدید و لحظات شاد زندگی خود لذت ببریم. بدون انرژی، کار مهندسی برق، کامپیوتر و وسایل روزمره ما غیرممکن است و مهمتر از همه، بدون این جزء یک موجود زنده نمی تواند وجود داشته باشد.

منبع همین انرژی، تامین کننده آن در بدن ما، ترکیبی به نام گلوکز است - نماینده مونوساکاریدها. ساختار، خواص و کاربرد این ماده در مقاله ما مورد بحث قرار خواهد گرفت.

گلوکز چیست؟

گلوکز همچنین "قند انگور" نامیده می شود، زیرا بیشترین مقدار آن در آب انگور یافت می شود. همچنین محتوای نسبتاً بالایی در تمام میوه‌ها و انواع توت‌های رسیده وجود دارد؛ علاوه بر این، گلوکز در شکر و عسل موجود است.

"قند انگور" یک ترکیب کریستالی بی رنگ به صورت پودر، بسیار محلول در آب و دارای طعم شیرین است. نقطه ذوب از 146 درجه متغیر است. این ترکیب متعلق به گروه الکل ها و مونوساکاریدهای پلی هیدریک است، یعنی آن دسته از موادی که وقتی هیدرولیز می شوند (محلول در آب) به مولکول های سازنده ساده تر تجزیه نمی شوند.

موارد استفاده از گلوکز بسیار گسترده است.

گلوکز در طول فتوسنتز در قسمت های سبز گیاهان تشکیل می شود و از آن به نوبه خود گلیکوژن سنتز می شود که در تعامل با کراتین فسفات به اسید آدنوزین تری فسفریک (ATP) تبدیل می شود که تامین کننده اصلی انرژی است.

فواید «قند انگور» برای بدن

بیایید خواص شیمیایی گلوکز و کاربرد آن در زمینه های مختلف را در نظر بگیریم.

از آنجایی که این یک مونوساکارید است، بلافاصله پس از خوردن گلوکز، به سرعت در روده ها جذب می شود، پس از آن فرآیندهایی با هدف اکسیداسیون آن انجام می شود تا انرژی آزاد آزاد شود که برای بدن ما بسیار ضروری است. علاوه بر این، بسیار مغذی است و منبع اصلی انرژی برای عملکرد کافی مغز است. در واقع انرژی تولید شده در فرآیند اکسیداسیون حدود یک سوم کل انرژی موجود زنده را تشکیل می دهد.

گلوکز: خواص و کاربردها

با این حال، مانند همه چیز، تعادل در اینجا نیز مورد نیاز است. همه چیز در حد اعتدال خوب است: مثلاً با کمبود انرژی، بی حال می شویم، تمرکزمان را از دست می دهیم و توجهمان کم می شود. برعکس، هنگامی که سطح آن افزایش می یابد، سنتز آنتاگونیست هورمون اصلی گلوکز، هورمون پانکراس انسولین، افزایش می یابد، که بر این اساس منجر به کاهش سطح غلظت قند در خون می شود. هنگامی که این تعاملات مختل می شود، این توسعه می یابد بیماری درون زامثل دیابت

قند طبیعی به عنوان یک ترکیب کوچک، در تشکیل ترکیبات پیچیده تری مانند نشاسته و گلیکوژن نقش دارد. این پلی ساکاریدها هستند که اساس بافت غضروف، رباط ها و مو را تشکیل می دهند.

چگونه انباشته می شود؟

بدن ما کاملاً صرفه جو است، بنابراین گلیکوژن (ذخایر اصلی کربوهیدرات) را برای موقعیت های پیش بینی نشده (مثلاً فعالیت بدنی سنگین) "کنار" می گذارد. گلوکز در آن تجمع می یابد بافت ماهیچه ای، در خون (با غلظتی معادل 0.1-0.12 درصد کل قند) و در سلول های منفرد. اکنون کاملاً مشخص شده است که سطح قند پس از خوردن غذا افزایش می یابد و در هنگام ورزش و روزه داری کاهش می یابد. این منجر به ایجاد یک وضعیت پاتولوژیک مانند هیپوگلیسمی، با ایجاد و افزایش درجه تحریک پذیری، اضطراب، همراه با لرزش عضلانی و غش می شود.

استفاده از گلوکز در ورزش

از آن به عنوان وسیله ای برای افزایش سطح استقامت استفاده می شود، بالاترین سطح عملکرد ورزشکاران و ورزشکاران را تضمین می کند، زیرا محتوای کالری آن تقریبا دو برابر کمتر از غذاهای چرب است. اما در عین حال، بسیار سریعتر اکسید می شود و در نتیجه جریان نسبتاً سریع "کربوهیدرات سریع" را به خون تضمین می کند که پس از تمرین یا مسابقات طاقت فرسا ضروری است. برای رسیدن به این اهداف از گلوکز به صورت قرص، محلول تزریقی و تزریقی یا محلول ایزوتونیک (محلول در آب) استفاده می شود.

نشانه های استفاده از گلوکز متفاوت خواهد بود.

گلوکز برای بدنسازان بسیار مهم است، زیرا کمبود آن نه تنها منجر به از دست دادن قدرت، زوال سلولی و در نتیجه متابولیسم بافت می شود، بلکه احتمال افزایش وزن را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. چرا این اتفاق می افتد؟

پس از همه، ورزشکار در این شرایط آگاهانه استفاده می کند مقدار زیادیشکر، پس چرا شاهد کاهش وزن هستیم؟ تناقض این است که در همان زمان بدنسازان بسیار تمرین می کنند. علاوه بر این، دوزهای زیاد گلوکز به طور قابل توجهی سطح کلسترول را افزایش می دهد و همچنین به ایجاد آسیب شناسی غدد درون ریز مانند دیابت کمک می کند. گلوکز به شکل ترکیبات چربی رسوب می کند که در واقع همان چیزی است که ورزشکار با آن مبارزه می کند.

ساختار، خواص و کاربردهای گلوکز برای مدت طولانی مورد مطالعه قرار گرفته است.

قوانین استفاده

برای مصرف این قند قوانینی وجود دارد: قبل از شروع تمرین، نباید از نوشیدنی های شیرین افراط کرد، زیرا در نتیجه کاهش شدید غلظت گلوکز به دلیل تولید انسولین، می تواند منجر به غش شود. بهینه ترین مصرف گلوکز بلافاصله پس از تمرین، در طول به اصطلاح پنجره کربوهیدرات است. برای تهیه نوشیدنی ایزوتونیک فوق الذکر باید 14 عدد قرص گلوکز به وزن 0.5 گرم و یک لیتر آب خالص ساده مصرف کنید. آب جوش. در مرحله بعد، باید شکر را در مایع رقیق کنید و هر 15-20 دقیقه آن را به مدت یک ساعت مصرف کنید.

کاربردهای صنعتی

صنایع غذایی: به عنوان جایگزینی برای ساکارز، به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات رژیمی.
صنعت شیرینی سازی: شامل ترکیب شیرینی، شکلات، کیک. تولید ملاس لازم برای تهیه مارمالاد و نان زنجبیلی.
تولید بستنی بر اساس توانایی گلوکز در کاهش سطح انجماد یک محصول معین و در عین حال افزایش چگالی و سختی آن است.
تولید محصولات غذایی نانوایی: شرایط مطلوبی را برای فرآیندهای تخمیر ایجاد می کند که مستلزم بهبود نه تنها در طعم، بلکه در خواص ارگانولپتیک نیز می باشد.

سایر کاربردهای قرص گلوکز چیست؟

کاربرد در پزشکی

شکر طبیعی دارای خواص سم زدایی و متابولیک است که استفاده از آن در عمل پزشکی بر اساس آن است.

مونوساکارید به اشکال زیر موجود است:

قرص گلوکز دستورالعمل استفاده می گوید که حاوی 0.5 گرم ماده خشک دکستروز است. هنگامی که به صورت خوراکی (به صورت خوراکی) تجویز می شود، دارای اثر گشادکننده عروقی و آرام بخش است و ذخایر انرژی بدن را پر می کند و در نتیجه به افزایش سطح رشد و تکامل عقلانی کمک می کند. فعالیت بدنیشخص
به شکل محلول انفوزیون. یک لیتر محلول گلوکز 5 درصد حاوی 50 گرم ماده خشک دکستروز، 10 درصد محلول به ترتیب حاوی 100 گرم و 20 درصد مخلوط حاوی 200 گرم ماده فعال است. باید در نظر داشت که محلول ساکارید 5٪ با پلاسمای خون ایزوتونیک است، بنابراین تجویز آن به شکل تزریق به عادی سازی تعادل اسید-پایه و تعادل آب-الکترولیت کمک می کند.
راه حل در فرم تزریق داخل وریدیکمک به افزایش فشار اسمزی خون، گشاد شدن رگ های خونی، افزایش خروج مایع از بافت ها، افزایش تشکیل ادرار، که به نوبه خود، فعال شدن فرآیندهای متابولیک در کبد و عادی سازی فعالیت انقباضی عضله قلب را تضمین می کند. .

موارد مصرف

دستورالعمل استفاده از گلوکز نشان می دهد که موارد مصرف عبارتند از:

غلظت پایین قند خون (هیپوگلیسمی، کمای هیپوگلیسمی).
استرس ذهنی (فکری) و جسمی قابل توجه.
برای بهبودی سریع در طول دوره توانبخشی پس از آن مداخلات جراحییا بیماری های طولانی مدت
مانند درمان پیچیدهدر طول جبران خسارت فرآیندهای پاتولوژیک، به شکل نارسایی قلبی، پاتولوژی های روده، دیاتز هموراژیک یا بیماری هایی که بر کبد یا کلیه ها تأثیر می گذارد، ارائه می شود.
حالت کلاپتوئید
شوک با هر منشا.
کم آبی بدون توجه به منبع منشا.
دوره مسمومیت با مواد مخدر و ترکیبات شیمیایی مختلف.
در زنان باردار برای افزایش وزن در جنین.

دستورالعمل های ویژه

برای گلوکز، دستورالعمل استفاده تأیید می کند که محلول های غلیظ (10٪، 25٪، 40٪) فقط برای تجویز داخل وریدی حداکثر 20-50 میلی لیتر در یک زمان استفاده می شود، به استثنای موقعیت های اضطراریبه شکل از دست دادن خون گسترده، هیپوگلیسمی. در این موارد تا 300 میلی لیتر در روز انفوزیون می شود. پزشک باید به یاد داشته باشد و بیمار باید تعامل هم افزایی (تأثیر متقابل تقویت کننده بر یکدیگر) گلوکز و اسید اسکوربیک. داروهای قرص در دوز 1-2 قطعه مصرف می شود که بسته به نیاز به 10 افزایش می یابد.

توجه به این نکته ضروری است که دکستروز توانایی تضعیف اثر گلیکوزیدها بر قلب را با غیرفعال کردن و اکسید کردن آنها دارد. بر این اساس، باید بین مصرف این داروها استراحت کنید. همچنین اثربخشی داروهای زیر توسط گلوکز کاهش می یابد:

نیستاتین؛
مسکن ها؛
استرپتومایسین؛
داروهای آدرنومیمتیک

اگر فردی دچار هیپوناترمی باشد و نارسایی کلیه، بنابراین لازم است گلوکز را با احتیاط مصرف کنید و پارامترهای همودینامیک مرکزی را به طور مداوم کنترل کنید. طبق نشانه ها، در دوران بارداری و شیردهی تجویز می شود. برای کودکان زیر 5 سال به این دلیل که هنوز نمی توانند قرص را زیر زبان حل کنند، فرم قرص تجویز نمی شود. گلوکز اغلب برای مسمومیت با الکل و مسمومیت های مختلف تجویز می شود.

موارد منع مصرف گلوکز

زمانی که فرد مبتلا به موارد زیر باشد، دارو تجویز نمی شود:

دیابت؛
هر وضعیت پاتولوژیکهمراه با کاهش سطح قند خون؛
موارد عدم تحمل فردی (توسعه آلرژی دارویی یا غذایی).

نتیجه

باید بدانید که مصرف معقول گلوکز و همه محصولات غذایی ضروری است. داروها. در غیر این صورت، این امر به‌ویژه یک شکست در مقررات را تهدید می‌کند سیستم غدد درون ریز، کاهش در سطح نه تنها عملکرد و فعالیت بدنی، بلکه کیفیت زندگی نیز کاهش می یابد.

ما گلوکز، نماینده مونوساکاریدها را بررسی کردیم. ساختار شیمیایی، خواص، کاربردها به تفصیل شرح داده شده است.

گلوکز (دکستروز) یک مونوساکارید است که منبع جهانی انرژی برای انسان است. این محصول نهایی هیدرولیز دی و پلی ساکاریدها است. این ترکیب توسط پزشک انگلیسی ویلیام پروت در سال 1802 کشف شد.

گلوکز یا قند انگور یک ماده مغذی ضروری برای سیستم عصبی مرکزی انسان است. عملکرد طبیعی بدن را تحت استرس شدید فیزیکی، عاطفی، فکری و واکنش سریع مغز به موقعیت‌های فورس ماژور تضمین می‌کند. به عبارت دیگر، گلوکز یک سوخت جت است که از تمام فرآیندهای زندگی در سطح سلولی پشتیبانی می کند.

فرمول ساختاری ترکیب C6H12O6 است.

گلوکز یک ماده کریستالی با طعم شیرین، بی بو، بسیار محلول در آب، محلول های غلیظ اسید سولفوریک، کلرید روی و معرف شوایتزر است. در طبیعت در نتیجه فتوسنتز گیاهی، در صنعت - از طریق هیدرولیز سلولز تشکیل می شود.

جرم مولی این ترکیب 180.16 گرم بر مول است.

شیرینی گلوکز نصف ساکارز است.

مورد استفاده در آشپزی و صنعت پزشکی. آماده سازی بر اساس آن برای از بین بردن مسمومیت و تعیین وجود دیابت استفاده می شود.

بیایید به هیپرگلیسمی/هیپوگلیسمی نگاه کنیم - چیست، فواید و مضرات گلوکز، کجا یافت می شود و استفاده از آن در پزشکی.

هنجار روزانه

برای تغذیه سلول‌های مغز، گلبول‌های قرمز خون، ماهیچه‌های مخطط و تامین انرژی بدن، فرد باید هنجار فردی خود را بخورد. برای محاسبه آن، وزن واقعی بدن خود را در ضریب 2.6 ضرب کنید. مقدار حاصل نیاز روزانه بدن شما به مونوساکارید است.

در عین حال، برای کارکنان دانش (کارمندان ادارات) که عملیات محاسباتی و برنامه ریزی را انجام می دهند، ورزشکاران و افرادی که فعالیت بدنی سنگینی دارند، هنجار روزانه باید افزایش یابد. زیرا این عملیات نیاز به انرژی بیشتری دارد.

نیاز به گلوکز با سبک زندگی کم تحرک، تمایل به دیابت و اضافه وزن کاهش می یابد. که در در این موردبرای تولید انرژی، بدن از ساکارید قابل هضم استفاده نمی کند، بلکه از ذخایر چربی استفاده می کند.

به یاد داشته باشید، گلوکز در دوزهای متوسط یک دارو و "سوخت" برای اندام ها و سیستم های داخلی است. در عین حال زیاده روی در مصرف شیرینی جات آن را به سم تبدیل می کند و خواص مفید آن را به مضرات تبدیل می کند.

هایپرگلیسمی و هیپوگلیسمی

در یک فرد سالم، سطح گلوکز خون ناشتا 3.3 - 5.5 میلی مول در لیتر است و پس از خوردن غذا به 7.8 می رسد.

اگر این شاخص کمتر از حد طبیعی باشد، هیپوگلیسمی ایجاد می شود و اگر این شاخص بالاتر باشد، هیپرگلیسمی ایجاد می شود. هر گونه انحراف از مقدار مجاز باعث ایجاد اختلالات در بدن می شود، اغلب اختلالات غیر قابل برگشت.

افزایش گلوکز خون باعث افزایش تولید انسولین می شود که منجر به کار فشردهپانکراس "برای ساییدگی و پارگی". در نتیجه، اندام شروع به تخلیه می کند، خطر ابتلا به دیابت وجود دارد و سیستم ایمنی بدن آسیب می بیند. هنگامی که غلظت گلوکز در خون به 10 میلی مول در لیتر می رسد، کبد با عملکرد خود کنار می آید و عملکرد آن مختل می شود. سیستم گردش خون. قند اضافی به تری گلیسیرید تبدیل می شود ( سلول های چربی) که باعث بروز بیماری های عروق کرونر، تصلب شرایین، فشار خون بالا، حمله قلبی و خونریزی های مغزی می شود.

دلیل اصلی ایجاد هیپرگلیسمی، اختلال در عملکرد پانکراس است.

غذاهایی که قند خون را کاهش می دهند:

بلغور جو دوسر؛
خرچنگ، خرچنگ، خرچنگ؛
آب زغال اخته؛
گوجه فرنگی، کنگر فرنگی اورشلیم، توت سیاه؛
پنیر سویا؛
کاهو، کدو تنبل؛
چای سبز؛
آووکادو؛
گوشت، ماهی، مرغ؛
لیمو، گریپ فروت؛
بادام، بادام هندی، بادام زمینی؛
حبوبات؛
هندوانه؛
سیر و پیاز.

افت گلوکز خون منجر به تغذیه ناکافی مغز، ضعیف شدن بدن می شود که دیر یا زود منجر به غش می شود. مردی قدرت خود را از دست می دهد، ظاهر می شود ضعف عضلانی، بی تفاوتی، فعالیت بدنی دشوار است، هماهنگی بدتر می شود، احساس اضطراب، سردرگمی وجود دارد. سلول ها در حالت گرسنگی هستند، تقسیم و بازسازی آنها کند می شود و خطر مرگ بافت افزایش می یابد.

علل هیپوگلیسمی: مسمومیت با الکل، کمبود غذاهای شیرین در رژیم غذایی، بیماری های انکولوژیک، اختلال در عملکرد تیروئید.

برای حفظ گلوکز خون در محدوده طبیعی، به عملکرد دستگاه انسولین، غنی سازی توجه کنید منوی روزانهشیرینی های طبیعی سالم حاوی مونوساکارید. به یاد داشته باشید، سطوح پایین انسولین از جذب کامل این ترکیب و در نتیجه هیپوگلیسمی جلوگیری می کند. در عین حال، آدرنالین، برعکس، به افزایش آن کمک می کند.

فواید و مضرات

عملکرد اصلی گلوکز تغذیه و انرژی است. به لطف آنها ضربان قلب، تنفس، انقباض عضلات، عملکرد مغز، سیستم عصبی را حفظ می کند و دمای بدن را تنظیم می کند.

ارزش گلوکز در بدن انسان:

در فرآیندهای متابولیک شرکت می کند و قابل هضم ترین منبع انرژی است.
از عملکرد بدن پشتیبانی می کند.
سلول های مغز را تغذیه می کند، حافظه و یادگیری را بهبود می بخشد.
قلب را تحریک می کند.
به سرعت احساس گرسنگی را برطرف می کند.
استرس را از بین می برد، وضعیت روحی را اصلاح می کند.
ریکاوری بافت عضلانی را تسریع می کند.
به کبد در خنثی سازی مواد سمی کمک می کند.

چند سال است که از گلوکز برای مسموم کردن بدن در هنگام افت قند خون استفاده می شود؟ مونوساکارید بخشی از جایگزین های خون، داروهای ضد شوک است که برای درمان بیماری های کبد و سیستم عصبی مرکزی استفاده می شود.

گلوکز علاوه بر اثرات مثبت خود می تواند به بدن افراد در سنین بالا، بیماران مبتلا به اختلال متابولیسم آسیب برساند و منجر به عواقب زیر شود:

چاقی؛
توسعه ترومبوفلبیت؛
اضافه بار پانکراس؛
بروز واکنش های آلرژیک؛
افزایش کلسترول؛
ظهور بیماری های التهابی، قلبی، اختلالات گردش خون کرونر؛
فشار خون شریانی؛
آسیب به شبکیه چشم؛
اختلال عملکرد اندوتلیال

به یاد داشته باشید، تحویل مونوساکارید به بدن باید به طور کامل با مصرف کالری برای نیازهای انرژی جبران شود.

منابع

مونوساکارید در گلیکوژن ماهیچه حیوانات، نشاسته، توت ها و میوه ها یافت می شود. فرد 50 درصد انرژی مورد نیاز بدن را از گلیکوژن (رسوب شده در کبد و بافت ماهیچه ای) و مصرف غذاهای حاوی گلوکز دریافت می کند.

منبع طبیعی اصلی این ترکیب عسل (80٪) است، همچنین حاوی یک کربوهیدرات سالم دیگر - فروکتوز است.

جدول شماره 1 "چه چیزی حاوی گلوکز است"

نام محصول	محتوای مونوساکارید در هر 100 گرم، گرم
شکر رافینه	99,7
عسل زنبور عسل	80,1
مارمالاد	79,2
نان زنجفیل	77,6
پاستا	70,5
نی شیرین	69,1
تاریخ	69,0
جو مروارید	66,8
زردآلو خشک	66,1
کشمش	65,6
مربای سیب	65,0
شکلات	63,2
برنج	62,2
بلغور جو دوسر	61,7
ذرت	61,3
گندم سیاه	60,3
نان سفید	52,8
نان چاودار	44,2
بستنی	21,2
سیب زمینی	8,0
سیب	7,8
انگور	7,7
چغندر	6,6
هویج	5,6
گیلاس	5,4
گیلاس	5,4
شیر	4,4
انگور فرنگی	4,3
كدو حلوايي	4,1
حبوبات	4,1
کلم	4,0
تمشک	3,8
گوجه فرنگیها	3,3
پنیر کوتاژ	3,2
خامه ترش	3,0
آلو	3,0
کبد	2,7
توت فرنگی	2,6
زغال اخته	2,4
هندوانه	2,3
پرتقال ها	2,3
	2,1
نارنگی	2,0
پنیر	2,0
هلو	2,0
گلابی	1,7
توت سیاه	1,4
خیارها	1,2
روغن	0,4
تخم مرغ	0,3

گلوکز در پزشکی: فرم آزادسازی

آماده سازی های گلوکز به عنوان عوامل سم زدایی و متابولیک طبقه بندی می شوند. طیف عمل آنها با هدف بهبود فرآیندهای متابولیک و ردوکس در بدن است. ماده فعالاین داروها دکستروز مونوهیدرات (گلوکز تصعید شده در ترکیب با مواد کمکی) هستند.

فرم های انتشار و خواص داروییمونوساکارید:

قرص های حاوی 0.5 گرم دکستروز خشک. وقتی گلوکز به صورت خوراکی مصرف می شود، اثر گشادکننده عروق و آرام بخش دارد (به طور متوسط). علاوه بر این، این دارو ذخایر انرژی را دوباره پر می کند و بهره وری فکری و فیزیکی را افزایش می دهد.
محلول برای تزریق. در یک لیتر گلوکز 5٪ 50 گرم دکستروز بی آب، در یک ترکیب 10٪ - 100 گرم ماده، در یک مخلوط 20٪ - 200 گرم، در یک کنسانتره 40٪ - 400 گرم ساکارید وجود دارد. با توجه به اینکه محلول ساکارید 5 درصد نسبت به پلاسمای خون ایزوتونیک است، ورود دارو به جریان خون به عادی سازی تعادل اسید-باز و آب-الکترولیت در بدن کمک می کند.
محلول برای تزریق داخل وریدی. یک میلی لیتر کنسانتره 5% حاوی 50 میلی گرم دکستروز خشک، 10٪ - 100 میلی گرم، 25٪ - 250 میلی گرم، 40٪ - 400 میلی گرم است. در تجویز داخل وریدیگلوکز فشار خون اسمزی را افزایش می دهد، رگ های خونی را گشاد می کند، تشکیل ادرار را افزایش می دهد، خروج مایع از بافت ها را افزایش می دهد، فرآیندهای متابولیک در کبد را فعال می کند و عملکرد انقباضی میوکارد را عادی می کند.

علاوه بر این، ساکارید برای مصنوعی استفاده می شود تغذیه درمانیاز جمله روده ای و تزریقی.

در چه مواردی و در چه دوزی گلوکز "پزشکی" تجویز می شود؟

موارد مصرف:

هیپوگلیسمی (غلظت پایین قند خون)؛
کمبود تغذیه کربوهیدرات (با اضافه بار ذهنی و جسمی)؛
دوره توانبخشی پس از بیماری های طولانی مدت، از جمله بیماری های عفونی (به عنوان تغذیه اضافی).
جبران فعالیت قلبی، پاتولوژی های عفونی روده، بیماری های کبدی، دیاتز هموراژیک (در درمان پیچیده).
فروپاشی (افت ناگهانی فشار خون)؛
کم آبی ناشی از استفراغ، اسهال یا جراحی؛
مسمومیت یا مسمومیت (از جمله داروها، آرسنیک، اسیدها، مونوکسید کربن، فسژن)؛
افزایش سایز جنین در دوران بارداری (در صورت مشکوک بودن به وزن کم).

علاوه بر این، گلوکز "مایع" برای رقیق سازی استفاده می شود داروها، به صورت تزریقی تجویز می شود.

محلول گلوکز ایزوتونیک (5%) به روش های زیر تجویز می شود:

به صورت زیر جلدی (یک وعده - 300 - 500 میلی لیتر)؛
قطره داخل وریدی (حداکثر سرعت تجویز - 400 میلی لیتر در ساعت) هنجار روزانهبرای بزرگسالان - 500-3000 میلی لیتر، دوز روزانهبرای کودکان - 100 تا 170 میلی لیتر محلول به ازای هر کیلوگرم وزن کودک، برای نوزادان این رقم به 60 کاهش می یابد.
به صورت تنقیه (بسته به سن و وضعیت بیمار، یک قسمت از ماده از 300 تا 2000 میلی لیتر متغیر است).

کنسانتره هایپرتونیک گلوکز (10٪، 25٪ و 40٪) فقط برای تزریق داخل وریدی استفاده می شود. علاوه بر این، بیش از 20-50 میلی لیتر محلول در یک زمان تجویز نمی شود. اما در صورت تلفات زیاد خون یا هیپوگلیسمی، مایع هیپرتونیک برای انفوزیون استفاده می شود (100 تا 300 میلی لیتر در روز).

به یاد داشته باشید، خواص دارویی گلوکز (1٪)، انسولین، متیلن بلو (1٪) افزایش یافته است.

قرص گلوکز به صورت خوراکی، 1 تا 2 قرص در روز مصرف می شود (در صورت لزوم، سهم روزانه به 10 قرص افزایش می یابد).

موارد منع مصرف گلوکز:

دیابت؛
آسیب شناسی همراه با افزایش غلظت قند خون؛
عدم تحمل گلوکز فردی

اثرات جانبی:

هیدراتاسیون بیش از حد (به دلیل معرفی بخش های حجمی محلول ایزوتونیک)؛
کاهش اشتها؛
نکروز بافت زیر جلدی(در صورت ضربه محلول هایپرتونیکزیر پوست)؛
نارسایی حاد قلبی؛
التهاب وریدها، ترومبوز (به دلیل تجویز سریع محلول)؛
اختلال در عملکرد دستگاه منزوی

به یاد داشته باشید، تجویز خیلی سریع گلوکز مملو از هیپرگلیسمی، دیورز اسمزی، هیپرولمی و هیپرگلوکوزوری است.

نتیجه

گلوکز یک ماده مغذی مهم برای بدن انسان است.

مصرف مونوساکارید باید معقول باشد. مصرف بیش از حد یا ناکافی سیستم ایمنی بدن را تضعیف می کند، متابولیسم را مختل می کند، باعث مشکلات سلامتی می شود (تعادل عملکرد قلب، غدد درون ریز، سیستم عصبی، کاهش فعالیت مغز).

برای اطمینان از اینکه بدن در سطح بالایی از عملکرد قرار دارد و انرژی کافی دریافت می کند، از فعالیت بدنی خسته کننده، استرس، نظارت بر عملکرد کبد و لوزالمعده خودداری کنید، کربوهیدرات های سالم (غلات، میوه ها، سبزیجات، میوه های خشک، عسل) مصرف کنید. در عین حال، از مصرف کالری های «خالی» مانند کیک، شیرینی، شیرینی، کلوچه و وافل خودداری کنید.

گلوکز نوعی قند ساده (مونوساکارید) است. این نام از کلمه یونانی باستان برای "شیرین" گرفته شده است. به آن شکر انگور یا دسکروز نیز می گویند. در طبیعت، این ماده در آب بسیاری از انواع توت ها و میوه ها یافت می شود. گلوکز نیز یکی از محصولات اصلی فتوسنتز است.

مولکول های گلوکز بخشی از قندهای پیچیده تر هستند: پلی ساکاریدها (سلولز، نشاسته، گلیکوژن) و برخی دی ساکاریدها (مالتوز، لاکتوز و ساکارز). و محصول نهایی هیدرولیز (تجزیه) اکثر قندهای پیچیده است. به عنوان مثال، دی ساکاریدها، زمانی که وارد معده ما می شوند، به سرعت به گلوکز و فروکتوز تجزیه می شوند.

خواص گلوکز

این ماده در حالت خالص خود به صورت کریستال، بدون رنگ و بوی مشخص، طعم شیرین و بسیار محلول در آب است. موادی وجود دارند که شیرین تر از گلوکز هستند، مثلاً ساکارز 2 برابر شیرین تر است!

فواید گلوکز چیست؟

گلوکز اصلی ترین و جهانی ترین منبع انرژی برای فرآیندهای متابولیک در بدن انسان و حیوان است. حتی مغز ما به شدت به گلوکز نیاز دارد و در صورت کمبود آن شروع به ارسال فعال سیگنال هایی به شکل احساس گرسنگی می کند. بدن انسان و حیوان آن را به شکل گلیکوژن و گیاهان آن را به شکل نشاسته ذخیره می کند. ما بیش از نیمی از کل انرژی بیولوژیکی را از فرآیندهای تبدیل گلوکز دریافت می کنیم! برای انجام این کار، بدن ما تحت هیدرولیز قرار می گیرد، در نتیجه یک مولکول گلوکز به دو مولکول پیروویک اسید (نامی ترسناک، اما یک ماده بسیار مهم) تبدیل می شود. و اینجاست که سرگرمی شروع می شود!

تبدیل های مختلف گلوکز به انرژی

تغییر بیشتر گلوکز بسته به شرایطی که در آن اتفاق می افتد به روش های مختلفی رخ می دهد:

مسیر هوازی هنگامی که اکسیژن کافی وجود دارد، اسید پیروویک به آنزیم خاصی تبدیل می شود که در چرخه کربس (فرایند کاتابولیسم و تشکیل مواد مختلف) شرکت می کند.
مسیر بی هوازی اگر اکسیژن کافی وجود نداشته باشد، تجزیه پیروویک اسید با آزاد شدن لاکتات (اسید لاکتیک) همراه است. طبق باور عمومی، این لاکتات است که باعث می شود عضلات ما بعد از ورزش درد بگیرند. (در واقع، این صحیح نیست).

سطح گلوکز خون توسط یک هورمون خاص تنظیم می شود - انسولین.

استفاده از گلوکز خالص

در پزشکی، گلوکز برای از بین بردن مسمومیت بدن استفاده می شود، زیرا دارای اثر ضد سمی جهانی است. و با کمک آن، متخصصان غدد می توانند وجود و نوع دیابت را در بیمار تعیین کنند؛ برای این کار، تست استرس با وارد کردن مقدار زیادی گلوکز به بدن انجام می شود. تعیین قند خون یک مرحله اجباری در تشخیص دیابت شیرین است.

سطح طبیعی گلوکز خون

سطوح تقریبی گلوکز خون برای سنین مختلف طبیعی است:

در کودکان زیر 14 سال - 3.3-5.5 میلی مول در لیتر
در بزرگسالان از 14 تا 60 سال - 3.5-5.8 میلی مول در لیتر

با افزایش سن و در دوران بارداری، سطح گلوکز خون شما ممکن است افزایش یابد. اگر طبق نتایج تجزیه و تحلیل، سطح قند شما به میزان قابل توجهی فراتر رفت، بلافاصله با پزشک مشورت کنید!

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

وزارت آموزش و پرورش و علوم فدراسیون روسیه

موسسه آموزش عالی بودجه ایالتی فدرال

تامبوفسکی دانشگاه دولتیبه نام G.R. درژاوینا

با موضوع: نقش بیولوژیکی گلوکز در بدن

تکمیل شد:

زغال شمسیدینوف شوخی یورژون فضل الدین

تامبوف 2016

1. گلوکز

1.1 ویژگی ها و عملکردها

2.1 کاتابولیسم گلوکز

2.4 سنتز گلوکز در کبد

2.5 سنتز گلوکز از لاکتات

ادبیات استفاده شده

1. گلوکز

1.1 ویژگی ها و عملکردها

گلوکز (از یونانی باستان شیرین گلخکت) (C 6 H 12 O 6) یا قند انگور یا دکستروز در آب بسیاری از میوه ها و انواع توت ها از جمله انگور یافت می شود که نام این نوع شکر از همین جا آمده است. از جانب. این یک مونوساکارید و شش هیدروکسی قند (هگزوز) است. واحد گلوکز بخشی از پلی ساکاریدها (سلولز، نشاسته، گلیکوژن) و تعدادی دی ساکارید (مالتوز، لاکتوز و ساکارز) است که به عنوان مثال، به سرعت در دستگاه گوارش به گلوکز و فروکتوز تجزیه می شوند.

گلوکز متعلق به گروه هگزوزها است و می تواند به صورت b-گلوکز یا b-گلوکز وجود داشته باشد. تفاوت بین این ایزومرهای فضایی این است که در اولین اتم کربن b-گلوکز، گروه هیدروکسیل در زیر صفحه حلقه قرار دارد، در حالی که برای b-گلوکز بالای صفحه قرار دارد.

گلوکز یک ترکیب دو عملکردی است زیرا حاوی گروه های عاملی - یک آلدهید و 5 هیدروکسیل. بنابراین، گلوکز یک الکل آلدئید پلی هیدریک است.

فرمول ساختاری گلوکز:

فرمول مختصر

1.2 خواص شیمیایی و ساختار گلوکز

به طور تجربی ثابت شده است که مولکول گلوکز حاوی گروه های آلدهید و هیدروکسیل است. در نتیجه برهمکنش یک گروه کربونیل با یکی از گروه های هیدروکسیل، گلوکز می تواند به دو شکل وجود داشته باشد: زنجیره باز و حلقوی.

در محلول گلوکز، این اشکال با یکدیگر در تعادل هستند.

به عنوان مثال، در محلول آبیگلوکز دارای ساختارهای زیر است:

شکل حلقوی b- و c گلوکز ایزومرهای فضایی هستند که در موقعیت هیدروکسیل همی استال نسبت به صفحه حلقه متفاوت هستند. در b-گلوکز این هیدروکسیل در موقعیت ترانس به گروه هیدروکسی متیل -CH 2 OH و در b-گلوکز در موقعیت cis قرار دارد. با در نظر گرفتن ساختار فضایی حلقه شش عضوی، فرمول این ایزومرها به شکل زیر است:

که در حالت جامدگلوکز ساختار حلقوی دارد. گلوکز کریستالی معمولی به شکل b است. در محلول، فرم b پایدارتر است (در حالت پایدار، بیش از 60 درصد مولکول ها را تشکیل می دهد). نسبت شکل آلدهید در حالت تعادل ناچیز است. این عدم برهمکنش با اسید فوشینوس (واکنش کیفی آلدئیدها) را توضیح می دهد.

علاوه بر پدیده توتومریسم، گلوکز با ایزومری ساختاری با کتون ها مشخص می شود (گلوکز و فروکتوز ایزومرهای بین طبقاتی ساختاری هستند).

خواص شیمیایی گلوکز:

گلوکز دارد خواص شیمیایی، مشخصه الکل ها و آلدئیدها. علاوه بر این، برخی از خواص خاص نیز دارد.

1. گلوکز یک الکل پلی هیدریک است.

گلوکز با Cu(OH) 2 یک محلول آبی (گلوکونات مس) می دهد.

2. گلوکز یک آلدهید است.

الف) با محلول آمونیاک اکسید نقره واکنش می دهد و یک آینه نقره تشکیل می دهد:

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO+Ag 2 O > CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag

اسید گلوکونیک

ب) با هیدروکسید مس یک رسوب قرمز رنگ Cu 2 O ایجاد می کند

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + 2Cu(OH) 2 > CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + Cu 2 Ov + 2H 2 O

اسید گلوکونیک

ج) با هیدروژن احیا شده و الکل هگزا هیدریک (سوربیتول) تشکیل می شود.

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + H 2 > CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH 2 OH

3. تخمیر

الف) تخمیر الکلی (برای تولید مشروبات الکلی)

C 6 H 12 O 6 > 2CH 3 -CH 2 OH + 2CO 2 ^

اتانول

ب) تخمیر اسید لاکتیک (شیر ترش، ترشی سبزیجات)

C 6 H 12 O 6 > 2CH 3 -CHOH-COOH

اسید لاکتیک

1.3 اهمیت بیولوژیکی گلوکز

گلوکز جزء ضروری غذا است، یکی از شرکت کنندگان اصلی در متابولیسم در بدن است، بسیار مغذی و به راحتی قابل هضم است. در طی اکسیداسیون آن، بیش از یک سوم منبع انرژی مورد استفاده در بدن آزاد می شود - چربی ها، اما نقش چربی ها و گلوکز در انرژی اندام های مختلف متفاوت است. قلب از اسیدهای چرب به عنوان سوخت استفاده می کند. ماهیچه های اسکلتی برای شروع به گلوکز نیاز دارند، اما سلول های عصبی، از جمله سلول های مغز، فقط روی گلوکز کار می کنند. نیاز آنها 20-30 درصد انرژی تولید شده است. سلول های عصبی هر ثانیه به انرژی نیاز دارند و بدن هنگام غذا خوردن گلوکز دریافت می کند. گلوکز به راحتی توسط بدن جذب می شود، بنابراین در پزشکی به عنوان یک داروی تقویت کننده استفاده می شود. الیگوساکاریدهای خاص گروه خون را تعیین می کنند. در قنادی برای تهیه مارمالاد، کارامل، شیرینی زنجبیلی و غیره. فرآیندهای تخمیر گلوکز اهمیت زیادی دارند. بنابراین، به عنوان مثال، هنگام ترشی کلم، خیار و شیر، تخمیر اسید لاکتیک گلوکز و همچنین هنگام سیلو کردن خوراک رخ می دهد. در عمل، از تخمیر الکلی گلوکز نیز استفاده می شود، به عنوان مثال، در تولید آبجو. سلولز ماده اولیه برای تولید ابریشم، پشم پنبه و کاغذ است.

کربوهیدرات ها در واقع رایج ترین مواد آلی روی زمین هستند که بدون آنها وجود موجودات زنده غیرممکن است.

در یک موجود زنده، در طول متابولیسم، گلوکز اکسید می شود و مقدار زیادی انرژی آزاد می کند:

C 6 H 12 O 6 +6O 2 ??? 6CO 2 + 6H 2 O + 2920 کیلوژول

2. نقش بیولوژیکی گلوکز در بدن

گلوکز محصول اصلی فتوسنتز است و در چرخه کالوین تشکیل می شود. در بدن انسان و حیوان، گلوکز اصلی ترین و جهانی ترین منبع انرژی برای فرآیندهای متابولیک است.

2.1 کاتابولیسم گلوکز

کاتابولیسم گلوکز تامین کننده اصلی انرژی برای فرآیندهای حیاتی بدن است.

تجزیه هوازی گلوکز اکسیداسیون شدید آن به CO 2 و H 2 O است. این فرآیند که مسیر اصلی کاتابولیسم گلوکز در موجودات هوازیرا می توان با معادله خلاصه زیر بیان کرد:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 > 6CO 2 + 6H 2 O + 2820 kJ/mol

تجزیه هوازی گلوکز شامل چندین مرحله است:

* گلیکولیز هوازی فرآیند اکسیداسیون گلوکز با تشکیل دو مولکول پیروات است.

* مسیر کلی کاتابولیسم، از جمله تبدیل پیروات به استیل کوآ و اکسیداسیون بیشتر آن در چرخه سیترات.

* زنجیره انتقال الکترون به اکسیژن همراه با واکنش های هیدروژن زدایی که در طی تجزیه گلوکز رخ می دهد.

که در موقعیت های خاصاکسیژن رسانی به بافت ها ممکن است نیاز آنها را برآورده نکند. به عنوان مثال، در مراحل اولیهعضله شدید تحت استرس کار می کند، انقباضات قلب ممکن است به فرکانس مورد نظر نرسد و نیاز به اکسیژن عضلات برای تجزیه هوازی گلوکز زیاد است. در چنین مواردی، فرآیندی فعال می شود که بدون اکسیژن اتفاق می افتد و با تشکیل لاکتات از اسید پیروویک به پایان می رسد.

این فرآیند تجزیه بی هوازی یا گلیکولیز بی هوازی نامیده می شود. تجزیه بی هوازی گلوکز از نظر انرژی بی اثر است، اما این فرآیند می تواند تنها منبع انرژی برای سلول عضلانیدر وضعیت توصیف شده بعداً، هنگامی که اکسیژن رسانی به ماهیچه ها در نتیجه تغییر ضربان قلب به یک ریتم تسریع شده کافی باشد، تجزیه بی هوازی به هوازی تبدیل می شود.

گلیکولیز هوازی فرآیند اکسیداسیون گلوکز به اسید پیروویک است که در حضور اکسیژن رخ می دهد. تمام آنزیم هایی که واکنش های این فرآیند را کاتالیز می کنند در سیتوزول سلول قرار دارند.

1. مراحل گلیکولیز هوازی

گلیکولیز هوازی را می توان به دو مرحله تقسیم کرد.

1. مرحله مقدماتیکه طی آن گلوکز فسفریله شده و به دو مولکول فسفوتریوز تقسیم می شود. این سری از واکنش ها با استفاده از 2 مولکول ATP انجام می شود.

2. مرحله مرتبط با سنتز ATP. از طریق این سری از واکنش ها، فسفوتریوزها به پیروات تبدیل می شوند. انرژی آزاد شده در این مرحله برای سنتز 10 مول ATP استفاده می شود.

2. واکنش های گلیکولیز هوازی

تبدیل گلوکز 6 فسفات به 2 مولکول گلیسرآلدئید 3 فسفات

گلوکز-6-فسفات که در نتیجه فسفوریلاسیون گلوکز با مشارکت ATP تشکیل می شود، در واکنش بعدی به فروکتوز-6-فسفات تبدیل می شود. این واکنش ایزومریزاسیون برگشت پذیر تحت اثر آنزیم گلوکز فسفات ایزومراز رخ می دهد.

مسیرهای کاتابولیسم گلوکز 1 - گلیکولیز هوازی؛ 2، 3 - مسیر کلی کاتابولیسم؛ 4 - تجزیه هوازی گلوکز; 5 - تجزیه بی هوازی گلوکز (در قاب)؛ 2 (دایره شده) - ضریب استوکیومتری.

تبدیل گلوکز-6-فسفات به تریوز فسفات.

تبدیل گلیسرآلدئید 3 فسفات به 3 فسفوگلیسرات.

این بخش از گلیکولیز هوازی شامل واکنش های مرتبط با سنتز ATP است. پیچیده ترین واکنش در این سری از واکنش ها، تبدیل گلیسرآلدئید-3-فسفات به 1،3-بیس فسفوگلیسرات است. این تبدیل اولین واکنش اکسیداسیون در طی گلیکولیز است. واکنش توسط گلیسرآلدئید-3-فسفات دهیدروژناز، که یک آنزیم وابسته به NAD است، کاتالیز می شود. اهمیت این واکنش نه تنها در این واقعیت است که یک کوآنزیم احیا شده تشکیل می شود که اکسیداسیون آن در زنجیره تنفسی با سنتز ATP همراه است، بلکه در این واقعیت است که انرژی آزاد اکسیداسیون در سطح بالا متمرکز می شود. - پیوند انرژی محصول واکنش. گلیسرآلدئید-3-فسفات دهیدروژناز حاوی یک باقیمانده سیستئین در مرکز فعال است که گروه سولفیدریل آن به طور مستقیم در کاتالیز نقش دارد. اکسیداسیون گلیسرآلدئید-3-فسفات منجر به کاهش NAD و تشکیل پیوند انیدریدی پرانرژی با مشارکت H3PO4 در 1،3-بیس فسفوگلیسرات در موقعیت 1 می شود. در واکنش بعدی، مقدار زیاد فسفات انرژی با تشکیل ATP به ADP منتقل می شود

تشکیل ATP در این روش با زنجیره تنفسی مرتبط نیست و به آن فسفوریلاسیون سوبسترای ADP می گویند. 3-فسفوگلیسرات تشکیل شده دیگر حاوی پیوند پرانرژی نیست. در واکنش های زیر، بازآرایی های درون مولکولی رخ می دهد که معنای آن این است که یک فسفواستر کم انرژی به ترکیبی حاوی فسفات پر انرژی تبدیل می شود. دگرگونی های درون مولکولی شامل انتقال یک باقیمانده فسفات از موقعیت 3 در فسفوگلیسرات به موقعیت 2 است. سپس، یک مولکول آب از 2-فسفوگلیسرات حاصل با مشارکت آنزیم انولاز جدا می شود. نام آنزیم آبگیری با واکنش معکوس داده می شود. در نتیجه واکنش، یک انول جایگزین - فسفونول پیروات تشکیل می شود. فسفونول پیرووات به دست آمده یک ترکیب پرانرژی است که گروه فسفات آن در واکنش بعدی با مشارکت پیروات کیناز به ADP منتقل می شود (این آنزیم همچنین برای واکنش معکوس که در آن فسفوریلاسیون پیرووات رخ می دهد نامگذاری شده است، اگرچه چنین واکنشی وجود دارد. به این شکل صورت نمی گیرد).

تبدیل 3-فسفوگلیسرات به پیرووات.

3. اکسیداسیون NADH سیتوپلاسمی در زنجیره تنفسی میتوکندری. سیستم های شاتل

NADH که از اکسیداسیون گلیسرآلدئید-3-فسفات در گلیکولیز هوازی تشکیل می شود، با انتقال اتم های هیدروژن به زنجیره تنفسی میتوکندری، تحت اکسیداسیون قرار می گیرد. با این حال، NADH سیتوزولی قادر به انتقال هیدروژن به زنجیره تنفسی نیست زیرا غشای میتوکندری نسبت به آن نفوذ ناپذیر است. انتقال هیدروژن از طریق غشاء با استفاده از سیستم های خاصی به نام "شاتل" انجام می شود. در این سیستم ها، هیدروژن با مشارکت جفت سوبستراهای متصل شده توسط دهیدروژنازهای مربوطه به غشاء منتقل می شود. یک دهیدروژناز خاص در دو طرف غشای میتوکندری وجود دارد. 2 سیستم شاتل شناخته شده وجود دارد. در اولین مورد از این سیستم ها، هیدروژن از NADH در سیتوزول توسط آنزیم گلیسرول-3-فسفات دهیدروژناز (آنزیم وابسته به NAD، به نام واکنش معکوس) به دی هیدروکسی استون فسفات منتقل می شود. گلیسرول-3-فسفات تشکیل شده در طی این واکنش بیشتر توسط آنزیم غشای میتوکندری داخلی - گلیسرول-3-فسفات دهیدروژناز (آنزیم وابسته به FAD) اکسید می شود. سپس پروتون‌ها و الکترون‌ها از FADH 2 به سمت ubiquinone و در امتداد CPE حرکت می‌کنند.

سیستم شاتل گلیسرول فسفات در سلول های ماهیچه های سفید و سلول های کبدی عمل می کند. با این حال، گلیسرول-3-فسفات دهیدروژناز میتوکندری در سلول های عضله قلب وجود ندارد. سیستم شاتل دوم، که شامل مالات، سیتوزولی و دهیدروژنازهای مالات میتوکندری است، جهانی تر است. در سیتوپلاسم، NADH اگزالواستات را به مالات کاهش می دهد، که با مشارکت یک انتقال دهنده، به داخل میتوکندری می رود و در آنجا توسط مالات دهیدروژناز وابسته به NAD اکسید می شود (واکنش 2). NAD کاهش یافته در طی این واکنش هیدروژن را به CPE میتوکندری اهدا می کند. با این حال، اگزالواستات تشکیل شده از مالات نمی تواند میتوکندری را به تنهایی وارد سیتوزول کند، زیرا غشای میتوکندری نسبت به آن نفوذ ناپذیر است. بنابراین اگزالواستات به آسپارتات تبدیل می شود که به سیتوزول منتقل می شود و در آنجا دوباره به اگزالواستات تبدیل می شود. تبدیل اگزالواستات به آسپارتات و بالعکس با افزودن و حذف یک گروه آمینه همراه است. این سیستم شاتل مالات آسپارتات نامیده می شود. نتیجه کار آن بازسازی NAD+ سیتوپلاسمی از NADH است.

هر دو سیستم شاتل به طور قابل توجهی در مقدار ATP سنتز شده متفاوت هستند. در سیستم اول، نسبت P/O 2 است، زیرا هیدروژن در سطح KoQ به CPE وارد می شود. سیستم دوم از نظر انرژی کارآمدتر است، زیرا هیدروژن را از طریق NAD+ میتوکندری به CPE منتقل می کند و نسبت P/O نزدیک به 3 است.

4. تعادل ATP در حین گلیکولیز هوازی و تجزیه گلوکز به CO 2 و H 2 O.

انتشار ATP در طی گلیکولیز هوازی

تشکیل فروکتوز-1،6-بیس فسفات از یک مولکول گلوکز به 2 مولکول ATP نیاز دارد. واکنش های مرتبط با سنتز ATP پس از تجزیه گلوکز به 2 مولکول فسفوتریوز رخ می دهد. در مرحله دوم گلیکولیز در این مرحله 2 واکنش فسفوریلاسیون سوبسترا رخ می دهد و 2 مولکول ATP سنتز می شود. علاوه بر این، یک مولکول گلیسرآلدئید-3-فسفات دهیدروژنه می شود (واکنش 6)، و NADH هیدروژن را به CPE میتوکندری منتقل می کند، جایی که 3 مولکول ATP توسط فسفوریلاسیون اکسیداتیو سنتز می شود. در این حالت مقدار ATP (3 یا 2) به نوع آن بستگی دارد سیستم شاتل. در نتیجه، اکسیداسیون یک مولکول گلیسرآلدئید-3-فسفات به پیرووات با سنتز 5 مولکول ATP همراه است. با توجه به اینکه 2 مولکول فسفوتریوز از گلوکز تشکیل می شود، مقدار حاصل را باید در 2 ضرب کرد و سپس 2 مولکول ATP را که در مرحله اول صرف شده کم کرد. بنابراین، بازده ATP در طی گلیکولیز هوازی (5H2) - 2 = 8 ATP است.

آزاد شدن ATP در طی تجزیه هوازی گلوکز به محصولات نهایی در نتیجه گلیکولیز، پیروات تولید می کند که بیشتر به CO 2 و H 2 O در OPC اکسید می شود. اکنون می‌توان بازده انرژی گلیکولیز و OPC را ارزیابی کرد که با هم فرآیند تجزیه هوازی گلوکز به محصولات نهایی را تشکیل می‌دهند. ATP. در طی تجزیه هوازی گلوکز، 6 واکنش هیدروژن زدایی رخ می دهد. یکی از آنها در گلیکولیز و 5 در OPC رخ می دهد. بسترهای برای دهیدروژنازهای خاص وابسته به NAD: گلیسرآلدئید-3-فسفات، اسید چرب، ایزوسیترات، ب-کتوگلوتارات، مالات. یک واکنش هیدروژن زدایی در چرخه سیترات توسط سوکسینات دهیدروژناز با مشارکت کوآنزیم FAD رخ می دهد. جمع ATP سنتز شده توسط فسفوریلاسیون اکسیداتیو 17 مول ATP در هر 1 مول گلیسرآلدئید فسفات است. به این باید 3 مول ATP سنتز شده توسط فسفوریلاسیون سوبسترا (دو واکنش در گلیکولیز و یک واکنش در چرخه سیترات) اضافه کرد. ضرب در 2، و از نتیجه 2 مول از ATP استفاده شده در مرحله اول گلیکولیز کم کنید.

تجزیه بی هوازی گلوکز (گلیکولیز بی هوازی).

گلیکولیز بی هوازی فرآیند تجزیه گلوکز برای تشکیل لاکتات به عنوان محصول نهایی است. این فرآیند بدون استفاده از اکسیژن اتفاق می افتد و بنابراین مستقل از زنجیره تنفسی میتوکندری است. ATP در اثر واکنش های فسفوریلاسیون سوبسترا تشکیل می شود. معادله فرآیند کلی:

C 6 H 12 0 6 + 2 H 3 P0 4 + 2 ADP = 2 C 3 H 6 O 3 + 2 ATP + 2 H 2 O.

گلیکولیز بی هوازی

در طی گلیکولیز بی هوازی، هر 10 واکنش یکسان با گلیکولیز هوازی در سیتوزول رخ می دهد. تنها واکنش یازدهم، که در آن پیرووات توسط NADH سیتوزولی کاهش می یابد، برای گلیکولیز بی هوازی خاص است. احیای پیرووات به لاکتات توسط لاکتات دهیدروژناز کاتالیز می شود (واکنش برگشت پذیر است و آنزیم از واکنش معکوس نامگذاری شده است). این واکنش بازسازی NAD+ از NADH را بدون مشارکت زنجیره تنفسی میتوکندری در شرایطی که شامل اکسیژن رسانی ناکافی به سلول ها است، تضمین می کند.

2.2 اهمیت کاتابولیسم گلوکز

هدف فیزیولوژیکی اصلی کاتابولیسم گلوکز استفاده از انرژی آزاد شده در این فرآیند برای سنتز ATP است.

تجزیه هوازی گلوکز در بسیاری از اندام‌ها و بافت‌ها اتفاق می‌افتد و به عنوان منبع اصلی، اگرچه نه تنها، انرژی برای زندگی عمل می‌کند. برخی از بافت ها بیشتر به کاتابولیسم گلوکز به عنوان منبع انرژی وابسته هستند. به عنوان مثال، سلول های مغز تا 100 گرم گلوکز در روز مصرف می کنند و آن را به صورت هوازی اکسید می کنند. بنابراین، عرضه ناکافی گلوکز به مغز یا هیپوکسی با علائمی که نشان دهنده اختلال در عملکرد مغز است (سرگیجه، تشنج، از دست دادن هوشیاری) ظاهر می شود.

تجزیه بی هوازی گلوکز در ماهیچه ها، در اولین دقایق کار عضلانی، در گلبول های قرمز خون (که فاقد میتوکندری هستند) و همچنین در اندام های مختلف تحت شرایط تامین اکسیژن محدود، از جمله سلول های تومور، رخ می دهد. متابولیسم سلول های تومور با تسریع گلیکولیز هوازی و بی هوازی مشخص می شود. اما گلیکولیز بی هوازی غالب و افزایش سنتز لاکتات به عنوان شاخصی از افزایش سرعت تقسیم سلولی هنگامی که به اندازه کافی با سیستم رگ خونی عرضه نمی شوند، عمل می کنند.

علاوه بر عملکرد انرژی، فرآیند کاتابولیسم گلوکز می تواند عملکردهای آنابولیک را نیز انجام دهد. متابولیت های گلیکولیز برای سنتز ترکیبات جدید استفاده می شود. بنابراین، فروکتوز-6-فسفات و گلیسرآلدئید-3-فسفات در تشکیل ریبوز-5-فسفات نقش دارند. جزء ساختارینوکلئوتیدها؛ 3-فسفوگلیسرات می تواند در سنتز اسیدهای آمینه مانند سرین، گلیسین، سیستئین گنجانده شود (به بخش 9 مراجعه کنید). در کبد و بافت چربی، استیل کوآ که از پیروات تشکیل شده است، به عنوان بستری برای بیوسنتز استفاده می شود. اسیدهای چرب، کلسترول و دی هیدروکسی استون فسفات به عنوان بستری برای سنتز گلیسرول-3-فسفات.

کاهش پیرووات به لاکتات.

2.3 تنظیم کاتابولیسم گلوکز

از آنجایی که اهمیت اصلی گلیکولیز سنتز ATP است، سرعت آن باید با مصرف انرژی در بدن مرتبط باشد.

بیشتر واکنش‌های گلیکولیتیک برگشت‌پذیر هستند، به استثنای سه واکنش که توسط هگزوکیناز (یا گلوکوکیناز)، فسفوفروکتوکیناز و پیروات کیناز کاتالیز می‌شوند. عوامل تنظیمی که سرعت گلیکولیز و در نتیجه تشکیل ATP را تغییر می دهند، واکنش های برگشت ناپذیر را هدف قرار می دهند. شاخص مصرف ATP تجمع ADP و AMP است. دومی در واکنش کاتالیز شده توسط آدنیلات کیناز تشکیل می شود: 2 ADP - AMP + ATP

حتی مصرف اندک ATP منجر به افزایش قابل توجه AMP می شود. نسبت سطح ATP به ADP و AMP وضعیت انرژی سلول را مشخص می کند و اجزای آن به عنوان تنظیم کننده نرخ آلوستریک عمل می کنند. مسیر مشترککاتابولیسم و گلیکولیز

تغییر در فعالیت فسفوفروکتوکیناز برای تنظیم گلیکولیز ضروری است، زیرا این آنزیم، همانطور که قبلا ذکر شد، کندترین واکنش فرآیند را کاتالیز می کند.

فسفوفروکتوکیناز توسط AMP فعال می شود اما توسط ATP مهار می شود. AMP با اتصال به مرکز آلوستریک فسفوفروکتوکیناز، میل ترکیبی آنزیم را برای فروکتوز-6-فسفات افزایش می دهد و سرعت فسفوریلاسیون آن را افزایش می دهد. اثر ATP بر روی این آنزیم نمونه‌ای از آسکوستریسم هموتروپیک است، زیرا ATP می‌تواند هم با محل آلوستریک و هم با محل فعال تعامل داشته باشد، در مورد دوم به عنوان یک بستر.

با فیزیولوژیک مقادیر ATPمرکز فعال فسفوفروکتوکیناز همیشه با سوبستراها (از جمله ATP) اشباع شده است. افزایش سطح ATP نسبت به ADP سرعت واکنش را کاهش می دهد، زیرا ATP تحت این شرایط به عنوان یک بازدارنده عمل می کند: به مرکز آلوستریک آنزیم متصل می شود، باعث تغییرات ساختاری می شود و تمایل به بسترهای آن را کاهش می دهد.

تغییرات در فعالیت فسفوفروکتوکیناز به تنظیم میزان فسفوریلاسیون گلوکز توسط هگزوکیناز کمک می کند. کاهش فعالیت فسفوفروکتوکیناز در سطوح بالای ATP منجر به تجمع فروکتوز-6-فسفات و گلوکز-6-فسفات می شود و دومی هگزوکیناز را مهار می کند. لازم به یادآوری است که هگزوکیناز در بسیاری از بافت ها (به استثنای سلول های β کبد و پانکراس) توسط گلوکز-6-فسفات مهار می شود.

هنگامی که سطح ATP بالا باشد، سرعت چرخه اسید سیتریک و زنجیره تنفسی کاهش می یابد. در این شرایط، روند گلیکولیز نیز کند می شود. لازم به یادآوری است که تنظیم آلوستریک آنزیم های OPC و زنجیره تنفسی نیز با تغییرات در غلظت محصولات کلیدی مانند NADH، ATP و برخی متابولیت ها همراه است. بنابراین، NADH، اگر زمان اکسید شدن در زنجیره تنفسی نداشته باشد، تجمع می یابد، برخی از آنزیم های آلوستریک چرخه سیترات را مهار می کند.

تنظیم کاتابولیسم گلوکز در عضلات اسکلتی.

2.4 سنتز گلوکز در کبد (گلوکونئوژنز)

برخی از بافت ها، مانند مغز، نیاز به تامین دائمی گلوکز دارند. هنگامی که دریافت کربوهیدرات در غذا ناکافی باشد، به دلیل تجزیه گلیکوژن در کبد، سطح گلوکز خون برای مدتی در محدوده طبیعی حفظ می شود. با این حال، ذخایر گلیکوژن در کبد کم است. آنها با 6-10 ساعت روزه داری به طور قابل توجهی کاهش می یابند و پس از یک روزه روزانه تقریباً کاملاً خسته می شوند. در این مورد، سنتز گلوکز de novo در کبد آغاز می شود - گلوکونئوژنز.

گلوکونئوژنز فرآیند سنتز گلوکز از مواد غیر کربوهیدراتی است. عملکرد اصلی آن حفظ سطح گلوکز خون در دوره های روزه داری طولانی مدت و فعالیت بدنی شدید است. این فرآیند عمدتاً در کبد و با شدت کمتر در قشر کلیه و همچنین در مخاط روده رخ می دهد. این بافت ها می توانند سنتز 80-100 گرم گلوکز در روز را فراهم کنند. در طول روزه داری، مغز بیشتر نیاز بدن به گلوکز را تامین می کند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که سلول های مغز، بر خلاف سایر بافت ها، قادر به تامین انرژی مورد نیاز از طریق اکسیداسیون اسیدهای چرب نیستند. علاوه بر مغز، بافت ها و سلول هایی که مسیر تجزیه هوازی در آنها غیرممکن یا محدود است، به عنوان مثال، گلبول های قرمز خون ( فاقد میتوکندری)، سلول های شبکیه، مدولای فوق کلیوی و غیره به گلوکز نیاز دارند.

سوبستراهای اولیه گلوکونئوژنز لاکتات، اسیدهای آمینه و گلیسرول هستند. گنجاندن این سوبستراها در گلوکونئوژنز به وضعیت فیزیولوژیکی ارگانیسم بستگی دارد.

لاکتات محصول گلیکولیز بی هوازی است. تحت هر شرایطی از بدن در گلبول های قرمز خون و عضلات در حال کار تشکیل می شود. بنابراین، لاکتات به طور مداوم در گلوکونئوژنز استفاده می شود.

گلیسرول در جریان هیدرولیز چربی در بافت چربی در هنگام ناشتا بودن یا فعالیت بدنی طولانی مدت آزاد می شود.

اسیدهای آمینه در نتیجه تجزیه پروتئین های ماهیچه ای تشکیل می شوند و در گلوکونئوژنز در طول روزه داری طولانی مدت یا کار طولانی مدت ماهیچه ها گنجانده می شوند.

2.5 سنتز گلوکز از لاکتات

لاکتات تشکیل شده در گلیکولیز بی هوازی محصول نهایی متابولیسم نیست. استفاده از لاکتات با تبدیل آن در کبد به پیروات همراه است. لاکتات به عنوان منبع پیرووات نه در زمان روزه داری که در عملکرد طبیعی بدن اهمیت دارد. تبدیل آن به پیرووات و استفاده بیشتر از دومی راهی برای استفاده از لاکتات است. لاکتات تشکیل شده در ماهیچه‌هایی که به شدت کار می‌کنند یا در سلول‌هایی با روش بی‌هوازی غالب کاتابولیسم گلوکز، وارد خون و سپس به کبد می‌شود. در کبد، نسبت NADH/NAD+ کمتر از عضله منقبض است، بنابراین واکنش لاکتات دهیدروژناز در جهت مخالف ادامه می‌یابد، یعنی. به سمت تشکیل پیرووات از لاکتات. در مرحله بعد، پیروات در گلوکونئوژنز قرار می گیرد و گلوکز حاصل وارد خون می شود و جذب می شود. ماهیچه های اسکلتی. این توالی از رویدادها "چرخه گلوکز-لاکتات" یا "چرخه کوری" نامیده می شود. چرخه کوری 2 را کامل می کند توابع ضروری: 1 - استفاده از لاکتات را تضمین می کند. 2- از تجمع لاکتات و در نتیجه کاهش خطرناک PH (اسیدوز لاکتیک) جلوگیری می کند. بخشی از پیروات تشکیل شده از لاکتات توسط کبد به CO 2 و H 2 O اکسید می شود. انرژی اکسیداسیون را می توان برای سنتز ATP که برای واکنش های گلوکونئوژنز ضروری است استفاده کرد.

چرخه کوری (چرخه گلوکوزولاکتات). 1 - ورود لایگات از عضله منقبض با جریان خون به کبد. 2 - سنتز گلوکز از لاکتات در کبد. 3 - جریان گلوکز از کبد از طریق جریان خون به عضله در حال کار. 4- استفاده از گلوکز به عنوان سوبسترای انرژی توسط عضله منقبض و تشکیل لاکتات.

اسیدوز لاکتیک اصطلاح "اسیدوز" به معنای افزایش اسیدیته محیط بدن (کاهش pH) به مقادیری فراتر از حد طبیعی است. در اسیدوز، یا تولید پروتون افزایش می یابد یا دفع پروتون کاهش می یابد (در برخی موارد، هر دو). اسیدوز متابولیک زمانی اتفاق می افتد که غلظت محصولات متابولیک میانی (ماهیت اسیدی) به دلیل افزایش سنتز آنها یا کاهش سرعت تجزیه یا دفع افزایش یابد. هنگامی که حالت اسیدی بدن مختل می شود، آنها به سرعت روشن می شوند سیستم های بافرجبران خسارت (پس از 10-15 دقیقه). جبران ریوی تثبیت نسبت HCO 3 -/H 2 CO 3 را تضمین می کند که معمولاً با 1:20 مطابقت دارد و با اسیدوز کاهش می یابد. جبران ریوی با افزایش حجم تهویه و در نتیجه تسریع خروج CO 2 از بدن حاصل می شود. با این حال، نقش اصلی در جبران اسیدوز توسط مکانیسم های کلیوی مربوط به بافر آمونیاک ایفا می شود. یکی از علل اسیدوز متابولیک ممکن است تجمع اسید لاکتیک باشد. به طور معمول، لاکتات در کبد از طریق گلوکونئوژنز دوباره به گلوکز تبدیل یا اکسید می شود. علاوه بر کبد، سایر مصرف کنندگان لاکتات کلیه ها و عضله قلب هستند که در آن لاکتات می تواند به CO 2 و H 2 O اکسید شود و به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد، به ویژه زمانی که کار فیزیکی. سطح لاکتات در خون نتیجه تعادل بین فرآیندهای تشکیل و استفاده از آن است. اسیدوز لاکتیک جبران‌شده کوتاه‌مدت حتی در آن‌ها نیز بسیار شایع است افراد سالمدر حین کار شدید عضلانی در افراد آموزش ندیده، اسیدوز لاکتیک در حین کار بدنی در نتیجه کمبود نسبی اکسیژن در عضلات رخ می دهد و به سرعت ایجاد می شود. جبران با هیپرونتیلاسیون انجام می شود.

با اسیدوز لاکتیک جبران نشده، محتوای لاکتات در خون به 5 میلی مول در لیتر (به طور معمول تا 2 میلی مول در لیتر) افزایش می یابد. در این حالت، pH خون می تواند 7.25 یا کمتر باشد (به طور معمول 7.36-7.44). افزایش لاکتات خون ممکن است نتیجه اختلال در متابولیسم پیرووات باشد

اختلالات متابولیسم پیرووات در اسیدوز لاکتیک. 1 - نقض استفاده از پیروات در گلوکونئوژنز. 2- نقض اکسیداسیون پیرووات. کاتابولیسم بیولوژیکی گلوکز گلوکونئوژنز

بنابراین، در طول هیپوکسی، که در نتیجه اختلال در تامین اکسیژن یا خون به بافت ها رخ می دهد، فعالیت کمپلکس پیروات دهیدروژناز کاهش می یابد و کربوکسیلاسیون اکسیداتیو پیرووات کاهش می یابد. در این شرایط، تعادل واکنش پیروات-لاکتات به سمت تشکیل لاکتات تغییر می‌کند. علاوه بر این، در طول هیپوکسی، سنتز ATP کاهش می یابد، که در نتیجه منجر به کاهش سرعت گلوکونئوژنز، مسیر دیگری برای استفاده از لاکتات می شود. افزایش غلظت لاکتات و کاهش pH داخل سلولی بر فعالیت تمام آنزیم ها از جمله پیروات کربوکسیلاز تأثیر منفی می گذارد که واکنش اولیه گلوکونئوژنز را کاتالیز می کند.

وقوع اسیدوز لاکتیک نیز با اختلال در گلوکونئوژنز در نارسایی کبد با منشاء مختلف تسهیل می شود. علاوه بر این، اسیدوز لاکتیک ممکن است با هیپوویتامینوز B1 همراه باشد، زیرا یک مشتق از این ویتامین (تیامین دی فسفات) عملکرد کوآنزیمی را به عنوان بخشی از MDC در طول دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو پیروات انجام می دهد. کمبود تیامین می تواند برای مثال در افراد الکلی با رژیم غذایی نامناسب رخ دهد.

بنابراین، دلایل تجمع اسید لاکتیک و ایجاد اسیدوز لاکتیک ممکن است:

فعال شدن گلیکولیز بی هوازی به دلیل هیپوکسی بافتی با منشاء مختلف.

آسیب کبدی (دیستروفی سمی، سیروز و غیره)؛

اختلال در استفاده از لاکتات به دلیل نقص ارثی در آنزیم های گلوکونئوژنز، کمبود گلوکز-6-فسفاتاز.

اختلال در MPC به دلیل نقص آنزیم یا هیپوویتامینوز.

استفاده از تعدادی از داروها، به عنوان مثال بیگوانیدها (مسدودکننده های گلوکونئوژنز که در درمان دیابت استفاده می شوند).

2.6 سنتز گلوکز از اسیدهای آمینه

در شرایط گرسنگی، برخی از پروتئین‌های بافت عضلانی به اسیدهای آمینه تجزیه می‌شوند که سپس در فرآیند کاتابولیک قرار می‌گیرند. اسیدهای آمینه که در حین کاتابولیسم به پیروات یا متابولیت های چرخه سیترات تبدیل می شوند، می توانند به عنوان پیش سازهای بالقوه گلوکز و گلیکوژن در نظر گرفته شوند و گلیکوژنیک نامیده می شوند. به عنوان مثال، اگزالواستات که از اسید آسپارتیک تشکیل شده است، یک محصول میانی از چرخه سیترات و گلوکونئوژنز است.

از تمام آمینو اسیدهای وارد شده به کبد، تقریباً 30٪ آلانین است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که تجزیه پروتئین های ماهیچه ای اسیدهای آمینه تولید می کند که بسیاری از آنها مستقیماً به پیرووات یا ابتدا به اگزالواستات و سپس به پیروات تبدیل می شوند. دومی به آلانین تبدیل می شود و یک گروه آمینه را از اسیدهای آمینه دیگر به دست می آورد. آلانین از ماهیچه ها توسط خون به کبد منتقل می شود و در آنجا دوباره به پیروات تبدیل می شود که تا حدی اکسید شده و تا حدی در گلوکزوژنز گنجانده می شود. بنابراین، توالی رویدادهای زیر وجود دارد (چرخه گلوکز-آلانین): گلوکز عضله > پیروات عضلانی > آلانین عضلانی > آلانین کبد > گلوکز کبد > گلوکز عضلانی. کل چرخه باعث افزایش میزان گلوکز در عضلات نمی شود، اما مشکلات انتقال نیتروژن آمین از ماهیچه ها به کبد را حل می کند و از اسیدوز لاکتیک جلوگیری می کند.

چرخه گلوکز-آلانین

2.7 سنتز گلوکز از گلیسرول

گلیسرول را فقط می توان توسط بافت هایی که حاوی آنزیم گلیسرول کیناز هستند مانند کبد و کلیه ها استفاده کرد. این آنزیم وابسته به ATP، تبدیل گلیسرول به b-گلیسروفسفات (گلیسرول-3-فسفات) را کاتالیز می کند.وقتی گلیسرول-3-فسفات در گلوکونئوژنز گنجانده می شود، توسط دهیدروژناز وابسته به NAD هیدروژنه می شود تا دی هیدروکسی استون فسفات تبدیل شود. به گلوکز

تبدیل گلیسرول به دی هیدروکسی استون فسفات

بنابراین می توان گفت که نقش بیولوژیکی گلوکز در بدن بسیار مهم است. گلوکز یکی از منابع اصلی انرژی در بدن ما است. این یک منبع تغذیه با ارزش به راحتی قابل هضم است که باعث افزایش ذخایر انرژی بدن و بهبود عملکرد آن می شود. اهمیت اصلی در بدن این است که جهانی ترین منبع انرژی برای فرآیندهای متابولیک است.

در بدن انسان، استفاده از محلول گلوکز هیپرتونیک باعث اتساع عروق، افزایش انقباض ماهیچه قلب و افزایش حجم ادرار می شود. گلوکز به عنوان یک مقوی عمومی برای بیماری های مزمنکه با خستگی جسمانی همراه است. خواص سم زدایی گلوکز به دلیل توانایی آن در فعال کردن عملکردهای کبد برای خنثی کردن سموم و همچنین کاهش غلظت سموم در خون در نتیجه افزایش حجم مایع در گردش و افزایش ادرار است. علاوه بر این، در حیوانات به شکل گلیکوژن، در گیاهان - به شکل نشاسته، پلیمر گلوکز - سلولز جزء اصلی دیواره های سلولی همه گیاهان عالی است. در حیوانات، گلوکز به زنده ماندن در برابر سرما کمک می کند.

به طور خلاصه، گلوکز یکی از مواد حیاتی در زندگی موجودات زنده است.

فهرست ادبیات استفاده شده

1. بیوشیمی: کتاب درسی برای دانشگاه ها / ویرایش. E.S. Severina - ویرایش پنجم، - 2014. - هنر 301-350.

2. تی.ت. برزوف، بی.ف. Korovkin "شیمی بیولوژیکی".

3. غدد درون ریز بالینی. راهنما / N. T. Starkova. - ویرایش سوم، اصلاح و گسترش یافته است. - سن پترزبورگ: پیتر، 2002. - ص 209-213. - 576 ص.

ارسال شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

طبقه بندی و توزیع کربوهیدرات ها، اهمیت آنها برای زندگی انسان. استفاده از رفرکتومتری در تجزیه و تحلیل گلوکز. تجزیه و تحلیل گلوکز به عنوان یک الکل آلدهید، اثر قلیایی، عوامل اکسید کننده و اسیدها بر آماده سازی. تثبیت محلول های گلوکز

کار دوره، اضافه شده در 2010/02/13

ویژگی های توزیع گلوکز در خون. شرح مختصری ازماهیت روش های مدرن اصلی برای تعیین قند خون. روش هایی برای بهبود فرآیند اندازه گیری سطح گلوکز خون. ارزیابی قند خون در تشخیص دیابت ملیتوس.

مقاله، اضافه شده در 03/08/2011

مشخصات فیزیکیگلوکز پایه ای محصولات غذاییاشباع شده با کربوهیدرات نسبت صحیح کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها به عنوان پایه تغذیه سالم. حفظ سطح گلوکز خون، عملکرد سیستم ایمنی. افزایش سطح انسولین در خون.

ارائه، اضافه شده در 2014/02/15

مصرف اکسیژن و گلوکز توسط مغز. اکسیداسیون هوازی گلوکز در مغز و مکانیسم های تنظیم آن چرخه اسید تری کربوکسیلیک و مکانیسم هایی که سرعت آن را در مغز کنترل می کنند. تامین انرژی عملکردهای خاص بافت عصبی.

کار دوره، اضافه شده در 2009/08/26

در نظر گرفتن ساختار مولکول انسولین و پیوندهای اسید آمینه. بررسی ویژگی های سنتز هورمون پروتئینبه خون، شرح طرح تحول. تنظیم ترشح انسولین در بدن. عمل این هورمون برای کاهش سطح گلوکز خون.

ارائه، اضافه شده در 2016/02/12

تعیین میزان گلوکز خون با استفاده از دستگاه آنالایزر گلوکز ECO TWENTY. تعیین کراتینین، اوره، بیلی روبین در خون با استفاده از آنالایزر بیوشیمیایی ROKI. بررسی تغییرات پارامترهای بیوشیمیایی خون در دوران بارداری. ارزیابی داده های به دست آمده.

گزارش تمرین، اضافه شده 02/10/2011

ساختار و عملکرد کلیه ها، نظریه تشکیل ادرار. ویژگی های ساختار نفرون. خواص فیزیکی ادرار و اهمیت تشخیصی بالینی انواع پروتئینوری، روشهای کیفی و کمی سازیپروتئین در ادرار تعیین گلوکز در ادرار

برگه تقلب، اضافه شده در 2010/06/24

اپیدمیولوژی دیابت شیرین، متابولیسم گلوکز در بدن انسان. اتیولوژی و پاتوژنز، نارسایی پانکراس و خارج پانکراس، پاتوژنز عوارض. علائم بالینی دیابت، تشخیص، عوارض و درمان آن.

ارائه، اضافه شده در 06/03/2010

بررسی روش توموگرافی رادیونوکلئیدی برای مطالعه اندام های داخلی انسان و حیوان. تجزیه و تحلیل توزیع ترکیبات فعال برچسب گذاری شده با ایزوتوپ های رادیویی در بدن. شرح روش های ارزیابی متابولیسم گلوکز در قلب، ریه ها و مغز.

چکیده، اضافه شده در 1390/06/15

علل کمای دیابتی (کتواسیدوز) - وضعیتی که در نتیجه کمبود انسولین در بدن در بیماران دیابتی ایجاد می شود. تظاهرات اولیه جبران خسارت او. هموستاز گلوکز در انسان اتیولوژی و تظاهرات هیپوگلیسمی.