دستورالعمل ها

کربوهیدرات های ساده شامل فروکتوز و گلوکز هستند که به سرعت تجزیه شده و در بدن جذب می شوند. این مواد منجر به افزایش قند خون می شوند که تولید انسولین را افزایش می دهد. در نتیجه اشتها افزایش می یابد و خطر ابتلا به آن افزایش می یابد اضافه وزن. کربوهیدرات های ساده در انواع توت ها، سبزیجات، شیرینی ها، پاستا و محصولات آرد یافت می شوند. کربوهیدرات های پیچیده دارای زنجیره های ساختاری پیچیده تری از مولکول ها هستند. بدن برای جذب آنها به زمان بیشتری نیاز دارد. کربوهیدرات های پیچیده به تدریج جذب می شوند، در حالی که گلوکز به آرامی وارد جریان خون می شود و اشتهای فرد تثبیت می شود. نتیجه کاهش مقدار کالری اضافی است که می تواند به عنوان چربی ذخیره شود. کربوهیدرات های پیچیده در سیب زمینی، آجیل، حبوبات، غلات و فیبرهای گیاهی وجود دارد. کربوهیدرات های غیرقابل هضم (فیبر غذایی) توسط بدن قابل جذب نیستند. با این حال، هنگامی که آنها وارد روده می شوند، با ایجاد محیطی برای فرآیند هضم تأثیر مثبتی دارند باکتری های مفید.

محصولات حاوی کربوهیدرات های ساده به عنوان غذاهای زود هضم طبقه بندی می شوند. میوه، آب سبزیجاتو آبگوشت ها در 15-20 دقیقه هضم می شوند. غذاهای نیمه مایع (سبزیجات، میوه ها، سالاد) در 20-30 دقیقه هضم می شوند. میوه ها در 20-40 دقیقه هضم می شوند که از این میان انگور، گریپ فروت، پرتقال - در 30 دقیقه، گلابی، هلو، سیب و سایر میوه های نیمه شیرین - در 40 دقیقه هضم می شوند. سالاد سبزیجات شامل گوجه فرنگی، سبزیجات برگدار، خیار، فلفل سبز یا قرمز را می توان در عرض 30-40 دقیقه هضم کرد. وقتی به سالاد اضافه می شود روغن سبزیجاتاین زمان به بیش از یک ساعت افزایش می یابد. سبزیجات پخته شده به صورت بخارپز یا در آب ظرف 40 دقیقه هضم می شوند، کلم بروکلی، کدو سبز، لوبیا سبز، گل كلم، کدو تنبل - 45 دقیقه. هضم سبزیجات ریشه ای تا 50 دقیقه طول می کشد.

هضم کربوهیدرات های پیچیده به زمان بیشتری نیاز دارد. به ویژه، نشاسته در عرض یک ساعت توسط بدن جذب می شود. این محصولات عبارتند از: سیب زمینی، ذرت، شاه بلوط. کربوهیدرات های غلیظ در 1 ساعت و 30 دقیقه هضم می شوند. اینها عبارتند از: برنج قهوه ای، جو، گندم سیاه، ارزن، لوبیا، عدس، لوبیا. هضم کربوهیدرات ها در حفره دهانو معده هنگام جویدن غذا با بزاق حاوی بزاق مخلوط می شود آنزیم گوارشیآمیلاز این ماده نشاسته را به دی ساکارید مالتوز و دیگر پلیمرهای گلوکز هیدرولیز می کند. آمیلاز بزاقی در معده مسدود می شود اسید هیدروکلریک. هضم کربوهیدرات ها در روده کوچک با کمک آمیلاز تولید شده توسط پانکراس انجام می شود. در نتیجه، آنها تقریباً به طور کامل به مالتوز و/یا دیگر پلیمرهای گلوکز کوچک تبدیل می شوند. سپس به مولکول های متعددی تجزیه می شوند که در آب حل می شوند و به جریان خون جذب می شوند.

اینها کربوهیدرات هایی هستند که تعداد باقی مانده های مونوساکارید در آنها از ده تجاوز می کند و می تواند به ده ها هزار نفر برسد. اگر یک کربوهیدرات پیچیده از بقایای مونوساکارید یکسان تشکیل شده باشد، آن را هموساکارید و اگر از کربوهیدرات های مختلف تشکیل شده باشد، هتروساکارید نامیده می شود.

2.3.1. هموپلی ساکاریدها

سخت، طعم شیرینی ندارد. نمایندگان اصلی هموپلی ساکاریدها نشاسته و گلیکوژن هستند.

نشاسته.

متشکل از آمیلوز و آمیلوپکتین، ذخیره است ماده مغذیدر گیاهان (دانه های نشاسته در غده های سیب زمینی، دانه های غلات). محتوای آمیلوز در نشاسته 15-20٪، آمیلوپکتین 75-85٪ است، آمیلوز حاوی حدود 100 - 1000، آمیلوپکتین - 600 - 6000 باقیمانده گلوکز است.

گلیکوژن

نشاسته حیوانی.حاوی 6000 تا 300000 باقیمانده گلوکز. می تواند در ذخیره به عنوان منبع پشتیبان انرژی ذخیره شود. بیشترین مقدار گلیکوژن در سلول های کبد (7 درصد) ذخیره می شود ماهیچه های اسکلتی(1-3%)، در قلب (0.5%) نشاسته و گلیکوژن در دستگاه گوارش توسط آنزیم آمیلاز تجزیه می شوند؛ در سلول های حیوانی، گلیکوژن توسط گلیکوژن فسفوریلاز تجزیه می شود.

فیبر (سلولز).

جزء اصلی دیواره سلولی گیاه، نامحلول در آب، شامل 2000-11000 باقیمانده گلوکز است که توسط یک پیوند بتا گلیکوزیدی به هم متصل شده اند. در بدن بازی می کند. نقش مهمدر تحریک حرکت روده

شکل 1. طرح ساختار زنجیره های نشاسته - آمیلوز (a)، آمیلوپکتین (b) و بخشی از مولکول گلیکوژن (c).

2.3.2. هتروپلی ساکاریدها

اینها کربوهیدرات های پیچیده ای هستند که از دو یا چند مونوساکارید تشکیل شده اند که اغلب با پروتئین ها یا لیپیدها مرتبط هستند.

اسید هیالورونیک.

پلیمر خطی متشکل از گلوکورونیک اسید و استیل گلوکزامین. بخشی از دیواره‌های سلولی، مایع سینوویال، بدن زجاجیه است، اندام‌های داخلی را می‌پوشاند و یک روان‌کننده باکتری‌کش ژله‌مانند است.

کندرویتین سولفات.

پلیمرهای شاخه دار از اسید گلوکورونیک و N-acetylglucosamine تشکیل شده اند. به عنوان اجزای ساختاری اصلی بافت غضروف، تاندون ها و قرنیه چشم عمل می کند. همچنین در استخوان ها و پوست یافت می شود.

3. هنجار کربوهیدرات در رژیم غذایی

ذخایر کربوهیدرات در بدن از ۲ تا ۳ درصد وزن بدن تجاوز نمی کند. با توجه به آنها، ذخایر انرژی فرد آموزش ندیدهمی توان بیش از 12 ساعت پوشش داد و برای ورزشکاران حتی کمتر. با مصرف معمولی کربوهیدرات، بدن ورزشکار اقتصادی تر کار می کند و کمتر خسته می شود. بنابراین، تامین مداوم کربوهیدرات از غذا ضروری است. نیاز بدن به گلوکز به میزان مصرف انرژی بستگی دارد. با افزایش شدت و شدت کار بدنی، نیاز به کربوهیدرات افزایش می یابد. هنجار کربوهیدرات در رژیم غذایی روزانه 400 گرم است. برای افرادی که ورزش نمی کنند؛ برای ورزشکاران از 600 تا 1000 گرم 64 درصد کربوهیدرات ها به صورت نشاسته (نان، غلات، ماکارونی)، 36 درصد به صورت قندهای ساده (ساکارز، فروکتوز، عسل، مواد پکتین) وارد بدن می شوند.

4. هضم کربوهیدرات ها در دستگاه گوارش

هنگام مطالعه فرآیند هضم کربوهیدرات ها، باید آنزیم های دخیل در آن را به خاطر بسپارید، به شرایط عملکرد آنها در قسمت های مختلف دستگاه گوارش پی ببرید و محصولات میانی و نهایی هیدرولیز را بشناسید.

کربوهیدرات های پیچیده موجود در مواد غذایی که وارد بدن انسان می شوند ساختار متفاوتی با کربوهیدرات های موجود در بدن انسان دارند. بنابراین، پلی ساکاریدهایی که نشاسته گیاهی را می سازند - آمیلوز و آمیلوپکتین - پلیمرهای خطی یا ضعیف شاخه گلوکز هستند و نشاسته بدن انسان - گلیکوژن - بر اساس همان بقایای گلوکز، از آنها یک پلیمر متفاوت - بسیار منشعب - تشکیل می دهد. ساختار بنابراین، جذب الیگو و پلی ساکاریدهای غذایی با تجزیه هیدرولیتیک آنها (تحت تأثیر آب) به مونوساکاریدها در طول هضم شروع می شود.

تجزیه هیدرولیتیک کربوهیدرات ها در طول هضم تحت تأثیر آنزیم های گلیکوزیداز اتفاق می افتد که پیوندهای گلیکوزیدی 1-4 و 1-6 را در مولکول های کربوهیدرات پیچیده تجزیه می کنند. کربوهیدرات های ساده هضم نمی شوند، فقط برخی از آنها می توانند در روده بزرگ تحت تأثیر آنزیم های میکروبی تخمیر شوند.

گلیکوزیدازها شامل آمیلاز بزاق، شیره پانکراس و روده، مالتاز بزاق و آب روده، دکستریناز انتهایی، ساکاراز و لاکتاز آب روده هستند. گلیکوزیدازها در یک محیط کمی قلیایی فعال هستند و در محیط اسیدی مهار می شوند، به استثنای آمیلاز بزاقی که هیدرولیز پلی ساکاریدها را در یک محیط کمی اسیدی کاتالیز می کند و با افزایش اسیدیته فعالیت خود را از دست می دهد.

در حفره دهان، هضم نشاسته تحت تأثیر آمیلاز بزاق آغاز می شود که 1-4 پیوند گلیکوزیدی بین باقی مانده های گلوکز در داخل مولکول های آمیلوز و آمیلوپکتین را تجزیه می کند. در این حالت دکسترین و مالتوز تشکیل می شود. بزاق همچنین حاوی مقادیر کمی مالتاز است که مالتوز را به گلوکز هیدرولیز می کند. سایر دی ساکاریدها در دهان تجزیه نمی شوند

بیشتر مولکول های پلی ساکارید زمان هیدرولیز در دهان را ندارند. مخلوطی از مولکول های بزرگ آمیلوز و آمیلوپکتین با مولکول های کوچکتر - دکسترین. مالتوز و گلوکز وارد معده می شوند. محیط بسیار اسیدی شیره معده آنزیم های بزاق را مهار می کند، بنابراین دگرگونی های بیشتر کربوهیدرات ها در روده اتفاق می افتد، آب آن حاوی بی کربنات است که اسید کلریدریک شیره معده را خنثی می کند. آمیلازهای حاصل از آب پانکراس و روده نسبت به آمیلاز بزاقی فعال تر هستند. آب روده همچنین حاوی دکستریناز انتهایی است که 1-6 پیوند را در مولکول های آمیلوپکتین و دکسترین هیدرولیز می کند. این آنزیم ها تجزیه پلی ساکاریدها را به مالتوز کامل می کنند. مخاط روده همچنین آنزیم هایی تولید می کند که می توانند دی ساکاریدها را هیدرولیز کنند: مالتاز، لاکتاز، ساکاراز. تحت تأثیر مالتاز، مالتوز به دو گلوکز، ساکارز، تحت تأثیر ساکاراز، به گلوکز و فروکتوز، لاکتاز، لاکتوز را به گلوکز و گالاکتوز تقسیم می کند.

شیره های گوارشی فاقد آنزیم سلولاز هستند که سلولز عرضه شده با غذاهای گیاهی را هیدرولیز می کند. با این حال، میکروارگانیسم‌هایی در روده‌ها وجود دارند که آنزیم‌های آنها می‌توانند مقداری سلولز را تجزیه کنند. در این حالت دی ساکارید سلوبیوز تشکیل می شود که سپس به گلوکز تجزیه می شود.

سلولز بدون شکاف یک محرک مکانیکی دیواره روده است، پریستالسیس آن را فعال می کند و حرکت توده غذا را تقویت می کند.

تحت تأثیر آنزیم های میکروبی، محصولات تجزیه کربوهیدرات های پیچیده می توانند تحت تخمیر قرار گیرند و در نتیجه اسیدهای آلی CO 2، CH 4 و H 2 تشکیل شوند. نمودار تغییرات کربوهیدرات در دستگاه گوارش در نمودار ارائه شده است.

مونوساکاریدهایی که در نتیجه هیدرولیز کربوهیدرات ها تشکیل می شوند در همه موجودات زنده از نظر ساختار یکسان هستند. در میان محصولات هضم، گلوکز غالب است (60٪)، همچنین مونوساکارید اصلی در گردش خون است. در دیواره روده، فروکتوز و گالاکتوز تا حدی به گلوکز تبدیل می شوند، به طوری که محتوای آن در خونی که از روده جاری می شود بیشتر از حفره آن است.

جذب مونوساکاریدها یک فرآیند فیزیولوژیکی فعال است که نیاز به مصرف انرژی دارد. این توسط فرآیندهای اکسیداتیو در سلول های دیواره روده ایجاد می شود. مونوساکاریدها با برهمکنش با مولکول ATP در واکنش هایی که محصولات آنها استرهای فسفر مونوساکاریدها هستند، انرژی به دست می آورند. هنگام عبور از دیواره روده به خون، استرهای فسفر توسط فسفاتازها تجزیه می شوند و مونوساکاریدهای آزاد وارد جریان خون می شوند. ورود آنها از خون به سلول ها اندام های مختلفهمچنین با فسفوریلاسیون آنها همراه است.

با این حال، سرعت تبدیل و ظهور گلوکز در خون از محصولات مختلف متفاوت است. مکانیسم این فرآیندهای بیولوژیکی در مفهوم "شاخص گلیسمی" (GI) منعکس شده است که میزان تبدیل کربوهیدرات های غذایی (نشاسته، گلیکوژن، ساکارز، لاکتوز، فروکتوز و غیره) را به گلوکز خون نشان می دهد.

کربوهیدرات مورد نیاز بدن بزرگسالان 350-400 گرم در روز است، در حالی که سلولز و سایر فیبرهای غذایی باید حداقل 30-40 گرم باشد.

غذا عمدتاً نشاسته، گلیکوژن، سلولز، ساکارز، لاکتوز، مالتوز، گلوکز و فروکتوز، ریبوز را تامین می کند.

هضم کربوهیدرات ها در دستگاه گوارش

حفره دهان

آنزیم حاوی کلسیم α-آمیلاز با بزاق وارد اینجا می شود. pH بهینه آن 7.1-7.2 است که توسط یون های کلر فعال می شود. بودن اندوآمیلاز، به طور تصادفی پیوندهای α1،4-گلیکوزیدی داخلی را می شکند و بر انواع دیگر پیوندها تأثیر نمی گذارد.

در حفره دهان، نشاسته و گلیکوژن را می توان توسط α-آمیلاز تجزیه کرد دکسترین ها- الیگوساکاریدهای شاخه دار (با پیوندهای α1،4- و α1،6) و بدون شاخه (با پیوندهای α1،4). دی ساکاریدها توسط هیچ چیزی هیدرولیز نمی شوند.

معده

به دلیل pH پایین، آمیلاز غیرفعال می شود، اگرچه تجزیه کربوهیدرات ها برای مدتی در داخل بولوس ادامه می یابد.

روده ها

آلفا آمیلاز پانکراس در حفره روده کوچک کار می کند و پیوندهای α1،4 داخلی نشاسته و گلیکوژن را هیدرولیز می کند و مالتوز، مالتوتریوز و دکسترین را تشکیل می دهد.

دانشجویان، پزشکان و همکاران گرامی.
در مورد هضم هموپلی ساکاریدها (نشاسته، گلیکوژن) در دستگاه گوارش ...
در سخنرانی های من ( pdf-format) در مورد سه آنزیم ترشح شده با آب پانکراس نوشته شده است: α-آمیلاز، الیگو-α-1،6-گلوکوزیداز، ایزومالتاز.
با این حال، پس از بررسی مجدد مشخص شد که هیچ یک گرفتاربرای من (نوامبر 2019) در انتشارات اینترنتی انگلیسی زبان هیچ اشاره ای به پانکراس وجود ندارد الیگو-α-1،6-گلوکوزیدازو ایزومالتاز. در عین حال، در RuNet چنین منابعی به طور مرتب یافت می شود، اگرچه با اختلاف - یا آنزیم های پانکراس هستند یا در دیواره روده قرار دارند.
بنابراین، داده ها به اندازه کافی تأیید یا مخلوط یا حتی اشتباه هستند. بنابراین، در حال حاضر ذکر این آنزیم ها را از سایت حذف می کنم و سعی می کنم اطلاعات را روشن کنم.

علاوه بر هضم حفره ای، هضم جداری نیز وجود دارد که توسط:

• ساکاراز-ایزومالتازمجتمع (عنوان کاری ساکاراز) - V ژژنومپیوندهای α1،2-، α1،4-، α1،6-گلیکوزیدی را هیدرولیز می کند، ساکارز، مالتوز، مالتوتریوز، ایزومالتوز را تجزیه می کند.
• کمپلکس β-گلیکوزیداز (عنوان کاری لاکتاز) - پیوندهای گلیکوزید β1،4 در لاکتوز بین گالاکتوز و گلوکز را هیدرولیز می کند. در کودکان، فعالیت لاکتاز حتی قبل از تولد بسیار زیاد است و تا پایان عمر ادامه دارد سطح بالاتا 5-7 سال، پس از آن کاهش می یابد،
• کمپلکس گلیکوآمیلاز - واقع در قسمت‌های پایین روده کوچک، پیوندهای α1،4-گلیکوزیدی را می‌شکند و باقی مانده‌های گلوکز انتهایی در الیگوساکاریدها را از انتهای احیاکننده جدا می‌کند.

نقش سلولز در هضم

سلولز توسط آنزیم های انسانی هضم نمی شود، زیرا آنزیم های مربوطه تشکیل نمی شوند. اما در روده بزرگ تحت تأثیر آنزیم های میکرو فلورامقداری از آن را می توان هیدرولیز کرد تا سلوبیوز و گلوکز تشکیل دهد. گلوکز تا حدی توسط خود میکرو فلور استفاده می شود و به آن اکسید می شود اسیدهای آلی(روغن، شیر)، که تحرک روده را تحریک می کند. قسمت کوچکگلوکز می تواند جذب خون شود.

متابولیسم و ​​عملکرد کربوهیدرات ها.

بدن انسان حاوی ده ها مونوساکارید مختلف و الیگو و پلی ساکاریدهای مختلف است. عملکرد کربوهیدرات ها در بدن به شرح زیر است:

1) کربوهیدرات ها به عنوان منبع انرژی عمل می کنند: به دلیل اکسیداسیون آنها، تقریباً نیمی از نیازهای انرژی انسان برآورده می شود. در متابولیسم انرژی نقش اصلیمتعلق به گلوکز و گلیکوژن است.

2) کربوهیدرات ها بخشی از اجزای ساختاری و عملکردی سلول ها هستند. اینها شامل پنتوزهای نوکلئوتیدها و اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات های گلیکولیپیدها و گلیکوپروتئین ها، هتروپلی ساکاریدهای ماده بین سلولی است.

3) ترکیبات طبقات دیگر، به ویژه لیپیدها و برخی اسیدهای آمینه، می توانند در بدن از کربوهیدرات ها سنتز شوند.

بنابراین، کربوهیدرات ها عملکردهای متعددی را انجام می دهند و هر یک از آنها برای بدن حیاتی هستند. اما اگر از جنبه کمی صحبت کنیم، اولین مکان متعلق به استفاده از کربوهیدرات ها به عنوان منبع انرژی است.

رایج ترین کربوهیدرات در حیوانات گلوکز است. این نقش یک پیوند بین عملکردهای انرژی و پلاستیک کربوهیدرات ها را ایفا می کند، زیرا تمام مونوساکاریدهای دیگر می توانند از گلوکز تشکیل شوند و بالعکس - مونوساکاریدهای مختلف می توانند به گلوکز تبدیل شوند.

منبع کربوهیدرات بدن، کربوهیدرات های غذایی – عمدتاً نشاسته، و همچنین ساکارز و لاکتوز است. علاوه بر این، گلوکز می تواند در بدن از اسیدهای آمینه و همچنین از گلیسرول که بخشی از چربی ها است تشکیل شود.

هضم کربوهیدرات ها

کربوهیدرات های غذا در دستگاه گوارش تحت تأثیر گلیکوزیدازها - آنزیم هایی که هیدرولیز پیوندهای گلیکوزیدی را کاتالیز می کنند - به مونومرها تجزیه می شوند.

هضم نشاسته در حفره دهان آغاز می شود: بزاق حاوی آنزیم آمیلاز (α-1،4-گلیکوزیداز) است که پیوندهای α-1،4-گلیکوزیدی را تجزیه می کند. از آنجایی که غذا برای مدت طولانی در دهان نمی ماند، نشاسته در اینجا فقط تا حدی هضم می شود. محل اصلی هضم نشاسته است روده کوچک، جایی که آمیلاز به عنوان بخشی از آب پانکراس وارد می شود. آمیلاز پیوند گلیکوزیدی موجود در دی ساکاریدها را هیدرولیز نمی کند.

مالتوز، لاکتوز و ساکارز توسط گلیکوزیدازهای خاص - به ترتیب مالتاز، لاکتاز و ساکاراز هیدرولیز می شوند. این آنزیم ها در سلول های روده سنتز می شوند. محصولات هضم کربوهیدرات (گلوکز، گالاکتوز، فروکتوز) وارد خون می شود.

عکس. 1هضم کربوهیدرات ها

حفظ غلظت ثابت گلوکز در خون نتیجه وقوع همزمان دو فرآیند است: ورود گلوکز به خون از کبد و مصرف آن از خون توسط بافت ها، جایی که به عنوان ماده انرژی استفاده می شود.

در نظر بگیریم سنتز گلیکوژن.

گلیکوژن- یک کربوهیدرات پیچیده با منشاء حیوانی، پلیمری که مونومر آن باقیمانده های آلفا گلوکز است که از طریق پیوندهای گلیکوزیدی 1-4، 1-6 به هم متصل هستند، اما ساختار شاخه ای بیشتری نسبت به نشاسته دارند (تا 3000 باقیمانده گلوکز). وزن مولکولی گلیکوژن بسیار بزرگ است - OH بین 1 تا 15 میلیون است. گلیکوژن خالص یک پودر سفید است. بسیار محلول در آب است و می توان آن را از محلول با الکل رسوب داد. با "I" رنگ قهوه ای می دهد. در کبد به شکل گرانول در ترکیب با پروتئین های سلولی یافت می شود. مقدار گلیکوژن در کبد می تواند به 50-70 گرم برسد - این است ذخیره عمومیگلیکوژن؛ 2 تا 8 درصد از توده کبد را تشکیل می دهد. گلیکوژن همچنین در ماهیچه ها، جایی که تشکیل می شود، یافت می شود ذخیره محلی، به مقدار کم در سایر اندام ها و بافت ها از جمله بافت چربی یافت می شود. گلیکوژن در کبد یک ذخیره متحرک کربوهیدرات است؛ 24 ساعت ناشتا بودن آن را به طور کامل تخلیه می کند. طبق گفته وایت و همکاران، عضله اسکلتی تقریباً 2/3 از کل گلیکوژن بدن را شامل می شود (به دلیل حجم زیاد عضلات، بیشتر گلیکوژن در آنها قرار دارد) - تا 120 گرم (برای یک مرد با وزن 70 کیلوگرم). اما در عضلات اسکلتی میزان آن از 0.5 تا 1 درصد وزنی است. برخلاف گلیکوژن کبد، گلیکوژن ماهیچه ها به راحتی در هنگام ناشتا بودن، حتی برای مدت طولانی، تخلیه نمی شود. مکانیسم سنتز گلیکوژن در کبد از گلوکز اکنون مشخص شده است. در سلول های کبد، گلوکز با مشارکت یک آنزیم تحت فسفوریلاسیون قرار می گیرد هگزوکینازبا تشکیل گلوکز-6-P.

شکل 2طرح سنتز گلیکوژن

1. گلوکز + ATP هگزوکسیناز Glucose-6-P + ADP

2. Glucose-6-P phosphoglucomutase Glucose-1-P

(درگیر در سنتز)

3. Glucose-1-P + UTP glucose-1-P uridyl transferase UDP-1-glucose + H 4 P 2 O 7

4. UDP-1-گلوکز + گلیکوژن گلیکوژن سنتاز گلیکوژن + UDP

(دانه)

UDP حاصل می تواند دوباره توسط ATP فسفریله شود و کل چرخه تبدیل گلوکز-1-P دوباره تکرار می شود.

فعالیت آنزیم گلیکوژن سنتاز توسط اصلاح کووالانسی تنظیم می شود. این آنزیم را می توان به دو شکل یافت: گلیکوژن سنتاز I (مستقل - مستقل از گلوکز-6-P) و گلیکوژن سنتاز D (وابسته - وابسته به گلوکز-6-P).

پروتئین کینازبا مشارکت ATP فسفریله می کند (شکل آنزیم I را فسفریله نمی کند و آن را به شکل فسفریله آنزیم D تبدیل می کند که در آن گروه های هیدروکسیل سرین فسفریله می شوند).

ATP + GS – OH پروتئین کیناز ADP + GS – O – P – OH

گلیکوژن سنتاز I گلیکوژن سنتاز D

شکل I گلیکوژن سنتاز فعال تر از فرم D است، با این حال، فرم D یک آنزیم آلوستریک است که توسط یک ارائه دهنده خاص فعال می شود. گلوکز-6-P. که در در حال استراحتآنزیم عضلانی در فرم I فسفریله نمی شود. فرم فعال، V کاهش می دهدعضله، آنزیم به شکل D فسفریله شده و تقریباً غیر فعال است. در حضور غلظت کافی گلوکز-6-فسفات، فرم D کاملاً فعال است. از این رو، فسفوریلاسیون و دفسفوریلاسیون گلیکوژن سنتازنقش کلیدی در تنظیم خوبسنتز گلیکوژن

تنظیم سنتز گلیکوژن:

تعدادی از غدد درون ریز، به ویژه پانکراس، نقش مهمی در تنظیم قند خون دارند.

انسولین در سلول های B جزایر لانگرهانس پانکراس به شکل تولید می شود. پروانسولین. هنگامی که به انسولین تبدیل می شود، زنجیره پلی پپتیدی پروانسولین در دو نقطه تقسیم می شود و قطعه غیرفعال میانی 22 باقی مانده اسید آمینه جدا می شود.

انسولین قند خون را کاهش می دهد، تجزیه گلیکوژن در کبد را به تاخیر می اندازد و باعث رسوب گلیکوژن در عضلات می شود.

هورمون گلوکاگونبرخلاف انسولین به عنوان هیپرگلیسمی عمل می کند.

غدد فوق کلیویهمچنین در تنظیم قند خون شرکت کنید. تکانه های سیستم عصبی مرکزی باعث آزاد شدن اضافی آدرنالین تولید شده در مدولای آدرنال می شوند. آدرنالین فعالیت آنزیم را افزایش می دهد فسفوهیلازها، که تجزیه گلیکوژن را تحریک می کند. در نتیجه سطح قند خون افزایش می یابد. به اصطلاح هایپرگلیکلین(هیجان عاطفی قبل از شروع، قبل از امتحان).

کورتیکواستروئیدهابر خلاف آدرنالین، آنها تشکیل گلوکز را از باقی مانده اسیدهای آمینه بدون نیتروژن تحریک می کنند.

گلیکوژنولیز

به دلیل توانایی رسوب گلیکوژن عمدتاً در کبد و ماهیچه ها و به میزان کمتر در سایر اندام ها و بافت ها، شرایطی برای تجمع طبیعی ذخایر کربوهیدرات ایجاد می شود. با افزایش مصرف انرژی، تجزیه گلیکوژن به گلوکز افزایش می یابد.

بسیج گلیکوژن می تواند به دو صورت انجام شود: 1- فسفورلیتیکو دوم - هیدرولیتیک.

فسفرولیز نقش کلیدی در بسیج گلیکوژن ایفا می کند و در حضور آنزیم فسفوریلاز، آن را از شکل ذخیره ای به شکل فعال متابولیکی تبدیل می کند.

شکل 3تنظیم هورمونی برش فسفرولیتیک باقیمانده گلوکز از گلیکوژن.

فرآیند تجزیه گلیکوژن با عملکرد هورمون های آدرنالین و گلوکاگون آغاز می شود که آدنیلات سیکلاز غیر فعال را به هورمون فعال تبدیل می کند. به نوبه خود، تشکیل cAMP از ATP را ترویج می کند. تحت تأثیر پروتئین کیناز فعال و فسفوریلاز کیناز "b"، فسفوریلاز غیر فعال "b" به فعال "a" تبدیل می شود.

آنزیم فسفوریلاز به دو شکل وجود دارد: فسفوریلاز "b" - غیر فعال (دایمر)، فسفوریلاز "a" - فعال (تترامر). هر یک از زیر واحدها حاوی یک باقیمانده فسفوسرین است که دارای مهمبرای فعالیت کاتالیزوری و یک مولکول کوآنزیم پیریدوکسال فسفات که توسط یک پیوند کووالانسی به یک باقیمانده لیزین متصل شده است.

2 متر فسفوریلاز "b" + 4 ATP Mg ++ 1 m. فسفوریلاز a + 4 ADP

فسفوریلاز کیناز فعال در حضور H 3 PO 4 بر روی گلیکوژن عمل می کند که منجر به تشکیل گلوکز-1-فسفات می شود. گلوکز-1-فسفات به دست آمده توسط فسفوگلوکوموتاز به گلوکز-6-فسفات تبدیل می شود. تشکیل گلوکز آزاد تحت اثر گلوکز-6-فسفاتاز اتفاق می افتد.

گلوکونئوژنز

سنتز گلیکوژنرا نیز می توان از انجام داد غیر کربوهیدراتیبسترها، این فرآیند نامیده می شود گلوکونئوژنز. بستر در گلوکونئوژنزمی تواند صحبت لاکتات(اسید لاکتیک)، که در طی اکسیداسیون بی هوازی گلوکز تشکیل می شود

(گلیکولیز). به سادگی با معکوس کردن واکنش های گلیکولیز، این به دلیل نقض ثابت های تعادلی که توسط تعدادی از آنزیم ها کاتالیز می شوند، فرآیند نمی تواند ادامه یابد..

شکل 4گلیکولیز و گلوکونئوژنز

معکوس شدن این واکنش ها در نتیجه فرآیندهای زیر حاصل می شود:

مسیر اصلی تحول PVA به اگزالواستات در میتوکندری محلی است. پس از عبور از غشای میتوکندری

PVK کربوکسیلات هابه اگزالواستات می دهد و میتوکندری را به شکل می گذارد مالات(این مسیر از نظر کمی مهمتر است) و دوباره در سیتوپلاسم تبدیل می شود اگزالواستات. اگزالواستات حاصل در سیتوپلاسم به گلوکز-6-P تبدیل می شود. دفسفوریلاسیونانجام می شود گلوکز-6-فسفاتازدر شبکه آندوپلاسمی، تا گلوکز.

گلیکولیز

گلیکولیز- یک فرآیند آنزیمی پیچیده تبدیل گلوکز که با مصرف ناکافی O 2 رخ می دهد. محصول نهایی گلیکولیز اسید لاکتیک است.

شکل 4گلیکولیز و گلوکونئوژنز

معادله کلی گلیکولیز را می توان به صورت زیر نشان داد:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2PH H 2CH 3 CH(OH)COOH + 2ATP+ 2H 2 O

اهمیت بیولوژیکیگلیکولیز:

I. برگشت پذیری گلیکولیز - گلوکز می تواند از اسید لاکتیک به دلیل گلوکونئوژنز تشکیل شود.

II. تشکیل ترکیبات فسفریله - هگزوزها و تریوزها که به راحتی در بدن تبدیل می شوند.

III. فرآیند گلیکولیز در شرایط ارتفاع بالا و کوتاه مدت بسیار مهم است فعالیت بدنیو همچنین در بیماری های همراه با هیپوکسی.

شیمی بیولوژیکی Lelevich Vladimir Valeryanovich

هضم کربوهیدرات ها

هضم کربوهیدرات ها

بزاق حاوی آنزیم β-آمیلاز است که پیوندهای بتا-1،4-گلیکوزیدی را در داخل مولکول های پلی ساکارید تجزیه می کند.

هضم بخش عمده ای از کربوهیدرات ها در دوازدههتحت تأثیر آنزیم های آب پانکراس - β-آمیلاز، آمیلو-1،6-گلیکوزیداز و الیگو-1،6-گلیکوزیداز (دکستریناز انتهایی).

آنزیم هایی که پیوندهای گلیکوزیدی را در دی ساکاریدها (دی ساکاریدازها) می شکافند، کمپلکس های آنزیمی را تشکیل می دهند. سطح بیرونیغشای سیتوپلاسمی انتروسیت ها

کمپلکس ساکارز-ایزومالتاز - ساکارز و ایزومالتوز را هیدرولیز می کند و پیوندهای β-1،2 و β-1،6-گلیکوزیدی را می شکند. علاوه بر این، دارای فعالیت مالتاز و مالتوتریاز است و پیوندهای بتا-1،4-گلیکوزیدی را در مالتوز و مالتوتریوز (تری ساکارید تشکیل شده از نشاسته) هیدرولیز می کند.

کمپلکس گلیکوآمیلاز - هیدرولیز پیوندهای β-1،4 بین باقی مانده های گلوکز در اولیساکاریدها را کاتالیز می کند و از انتهای کاهنده عمل می کند. همچنین پیوندهای موجود در مالتوز را می شکند و مانند مالتاز عمل می کند.

کمپلکس گلیکوزیداز (لاکتاز) - پیوندهای 1،4-گلیکوزیدی را در لاکتوز تجزیه می کند.

ترهالاز همچنین یک کمپلکس گلیکوزیداز است که پیوندهای بین مونومرهای ترهالوز، دی ساکارید موجود در قارچ را هیدرولیز می کند. ترهالوز از دو باقی مانده گلوکز تشکیل شده است که توسط یک پیوند گلیکوزیدی بین اولین اتم های کربن آنومری به هم متصل شده اند.

از کتاب زیست شناسی [ راهنمای کاملبرای آمادگی برای آزمون دولتی یکپارچه] نویسنده لرنر گئورگی ایزاکوویچ

از کتاب توقف، چه کسی رهبری می کند؟ [زیست شناسی رفتار انسان و سایر حیوانات] نویسنده ژوکوف دیمیتری آناتولیویچ

متابولیسم کربوهیدرات باید یک بار دیگر تأکید کرد که فرآیندهای رخ داده در بدن یک کل واحد را نشان می دهد و فقط برای راحتی ارائه و سهولت درک در کتاب های درسی و کتابچه های راهنما در فصل های جداگانه مورد بحث قرار می گیرد. این نیز در مورد تقسیم به

برگرفته از کتاب شیمی بیولوژیکی نویسنده للویچ ولادیمیر والریانوویچ

اهمیت کربوهیدرات ها کربوهیدرات ها در میان موادی که با غذا وارد بدن می شوند، نقش ویژه ای ایفا می کنند، زیرا آنها اصلی ترین و برای عناصر عصبی تنها منبع انرژی سلول ها هستند. بنابراین، سطح کربوهیدرات در خون یکی از مهمترین آنها است

از کتاب نویسنده

اثر روانگردان کربوهیدرات ها گلوکز من فوران می کند! در آخرین ساعت مرگبار، به شکل یک گوش، به شکل گل سرخ در برابر من ظاهر می شود. N. Oleynikov همانطور که در بخش قبل توضیح داده شد، ورود کربوهیدرات ها به بدن باعث بهبود وضعیت حیوانات یا انسان های ضعیف می شود.

از کتاب نویسنده

تأثیرات شوخ طبعی بر مراحل مختلف متابولیسم کربوهیدرات اجازه دهید تغییرات کربوهیدرات هایی که با غذا وارد بدن می شوند را در نظر بگیریم (شکل 2.11). برنج. 2.11. نمودار تبدیل کربوهیدرات ها در بدن (E مخفف "انرژی" است). ورود گلوکز به خون در نتیجه این اتفاق می افتد

از کتاب نویسنده

عملکرد متابولیک و لذت‌بخش کربوهیدرات‌ها نیاز به حفظ سطح معینی از گلوکز در خون در سطح رفتاری با وجود نیاز لذت‌بخش به شیرینی که در همه حیوانات وجود دارد، تضمین می‌شود. حتی اگر پر باشند، با میل و رغبت

از کتاب نویسنده

اختلال در هضم و جذب کربوهیدرات ها آسیب شناسی هضم و جذب کربوهیدرات ها را می توان به دو نوع دلیل استوار کرد: 1. نقص آنزیم های دخیل در هیدرولیز کربوهیدرات ها در روده.2. اختلال در جذب محصولات هضم کربوهیدرات در سلول ها

از کتاب نویسنده

فصل 19. لیپیدهای بافت، هضم و انتقال لیپیدها لیپیدها گروهی شیمیایی ناهمگن از مواد با منشاء بیولوژیکی هستند که خاصیت مشترک آنها آبگریزی و قابلیت حل شدن در حلالهای آلی غیرقطبی است.

از کتاب نویسنده

لیپیدهای غذا، هضم و جذب آنها. یک فرد بالغ به 70 تا 145 گرم لیپید در روز نیاز دارد فعالیت کارگری، جنسیت، سن و شرایط آب و هوایی. با یک رژیم غذایی متعادل، چربی ها نباید بیش از 30 درصد از کل کالری را تامین کنند.

از کتاب نویسنده

هضم پروتئین ها در دستگاه گوارش هضم پروتئین ها در معده تحت تأثیر آنزیم های موجود در شیره معده آغاز می شود. تا 2.5 لیتر در روز ترشح می شود و به دلیل وجود آن در واکنش بسیار اسیدی با سایر شیره های گوارشی متفاوت است.