Ang mga isda, tulad ng mas mataas na vertebrates, ay hindi kaya ng pangunahing biosynthesis ng carbohydrates, samakatuwid ang pangunahing pinagmumulan ng carbohydrates para sa kanila ay pagkain, pangunahin ang pinagmulan ng halaman.
Sa nutrisyon ng mapayapang isda, ang mga carbohydrate mula sa feed ng halaman ay ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya, kung sila ay kulang, ang katawan ay napipilitang gumamit ng isang makabuluhang bahagi ng protina sa feed upang masakop ang mga pangangailangan ng enerhiya, na binabawasan ang kahusayan ng paggamit ng feed; at humahantong sa pagbaba ng produktibidad.
Ang mga karbohidrat ay nahahati sa tatlong klase: monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides. Ang mga monosaccharide feed ay pangunahing naglalaman ng hexoses at pentoses (glucose, fructose, mannose, galactose, ribose, arabinose). Ang oligosaccharides ay kadalasang kinakatawan ng maltose, sucrose, trehalose at cellobiose bilang isang produkto ng intermediate conversion ng fiber. Ang polysaccharides ng pagkain ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: structural at unibersal na pagkain. Ang mga istrukturang polysaccharides ay karaniwang hindi natutunaw ng mga vertebrates o natutunaw ng microflora ng bituka. Kabilang dito ang cellulose, lignin, pentosans, at mannans. Ang unibersal na polysaccharides ng pagkain ay kinakatawan ng glycogen at starch.
Ang mga hayop at isda ay nag-metabolize ng carbohydrates lamang sa anyo ng mga monosaccharides, kaya ang oligosaccharides at polysaccharides sa digestive tract ay sumasailalim sa enzymatic hydrolysis sa monosaccharides. Ang pagsipsip ng carbohydrates ng isda ay nangyayari ng humigit-kumulang 50-60% at depende sa pagiging kumplikado ng kanilang istraktura. Halimbawa, sa trout, ang carbohydrates ay nasisipsip ng 40%, kabilang ang glucose - 100%, maltose - 90%, sucrose - 70%, lactose - 60%, raw starch - 40%, lutong almirol - 60 %.
Sa mga tao at mas mataas na mga hayop, ang panunaw ng carbohydrates ay nagsisimula na sa oral cavity kung saan ang pagkain ay sumasailalim sa mekanikal (nginunguya) at paggamot sa kemikal sa ilalim ng impluwensya ng medyo aktibong salivary enzymes - amylase at maltase.
Ang isda ay walang mga glandula ng laway. Ang ilang mga species ng isda ay may mga pharyngeal na ngipin at isang palatal plate, sa tulong ng kung saan ang pagkain ay bahagyang giniling at moistened na may uhog na itinago ng mucous membrane ng pharynx at esophagus. Ang amylase at maltase ay matatagpuan sa mucus. Sa mandaragit na isda, ang mga enzyme na ito ay hindi aktibo at hindi gumaganap ng mahalagang papel sa panunaw. sa walang tiyan na isda tulad ng carp, amylase at maltase ay medyo aktibong kasangkot sa pre-processing ng pagkain. Ang kinain na pagkain ay pumapasok sa tiyan sa pamamagitan ng isang maikling esophagus sa mga isda na walang tiyan, pumapasok ito sa anterior, medyo pinalawak na seksyon ng bituka.
Pagtunaw ng carbohydrates sa tiyan. Sa mga hayop na may mainit na dugo, dahil sa kawalan o mababang aktibidad ng amylolytic enzymes sa gastric juice, ang panunaw ng carbohydrates sa tiyan ay halos wala. Sa isda (eel, pike perch, horse mackerel, rainbow trout, yellowtail), enzymes ng hydrolase class at ang glycosidase subclass - amylase, chitinase, lysozyme, hyaluronidase, na hydrolyze glycosidic bonds - ay natagpuan sa gastric juice.
Karamihan sa mga glycosidases ay nagpapakita ng pinakamataas na aktibidad sa pH 6.0-7.5. Ang acidic na reaksyon ng gastric juice (pH 0.8-4.0) ay halos hindi pinapayagan ang amylase at hyaluronidase na maging aktibo, na pinapanatili ang posibilidad ng chitinase at lysozyme na lumahok sa panunaw.
Ang Chitinase (pH optimum na 4.6-4.0) ay naghahati ng chitin sa disaccharide chitobiose at bahagyang sa structural monomer nito na N-acetyl-glucosamine:
CH2OH CH2OH CH2OH
chitinase
OH H O OH H O OH H nH2O
molekula ng chitin
CH2-OH CH2-OH CH2-OH
m OH H O OH H + x OH H
OH OH OH OH
H NH-CO-CH3 H NH-CO-CH3 n H NH-CO-CH3
chitobiose N-acylglucosamine
Chitin, isang kinatawan ng mucopolysaccharides, ay ang pangunahing mahalagang bahagi integumentary tissues ng mga arthropod, kung saan ito ay matatagpuan kasama ng mga protina at mineral na asing-gamot. Ang papel ng chitinase ay upang i-hydrolyze ang glycosidic bond ng chitin, na nag-aambag sa pagkasira ng endoskeleton ng mga arthropod. Sa pamamagitan ng pagsasagawa ng gawaing ito, ang chitinase ay nagtataguyod ng mga proseso ng maceration (pagkasira ng istraktura, pagkatunaw) ng mekanikal na hindi naprosesong pagkain, at sa gayon ay ginagawa itong madaling ma-access sa pagkilos ng iba pang mga enzyme. Mababa ang aktibidad ng chitinase at hindi nangyayari ang kumpletong pagsipsip ng mga integumentary tissue ng mga insekto, crustacean, at artemia. Ang mga resultang produkto ng chitin hydrolysis ay hindi nagpapakita ng mataas halaga ng nutrisyon at halos ganap na natanggal sa katawan.
Ang isang napaka-aktibong lysozyme enzyme ay natagpuan sa gastric juice, na sumisira sa muromic acid, na bahagi ng polysaccharide shell ng maraming microorganism, sa N-acetylglucosamine. Sa pamamagitan ng pagsira sa mga lamad ng cell ng mga microorganism, pinapadali ng lysozyme ang pagtagos ng iba digestive enzymes sa loob ng cell, na mahalaga para sa mga isda na kumakain ng zooplankton.
Naroroon sa gastric juice hydrochloric acid nagtataguyod ng pamamaga at mucus membranes mga selula ng halaman at sa gayon ay inihahanda ang carbohydrate na bahagi ng pagkain para sa karagdagang enzymatic hydrolysis.
Pagtunaw ng carbohydrates sa bituka. Ang mga karbohidrat sa feed ay halos hindi nagbabago mula sa tiyan hanggang sa maliit na bituka. Sa mga isda na walang tiyan, ang mga karbohidrat ng pagkain ay agad na pumapasok sa bituka sa pamamagitan ng isang maikling esophagus. Ang mga bituka at pancreatic juice ay ibinubuhos sa lumen ng bituka, na naglalaman ng hanggang 22 enzymes na kasangkot sa pagtunaw ng mga protina, lipid, at carbohydrates. Sa isda, ang katas ng bituka ay tinatago ng mga epithelial cells ng mauhog lamad ng lahat ng bahagi ng bituka. Ang siksik na bahagi ng katas ng bituka ay pangunahing kinakatawan ng tinanggihan epithelial cells, na naglalaman ng karamihan ng mga digestive enzymes at nagsisilbing pinagmumulan ng endogenous na nutrisyon, na nagbabayad para sa hindi sapat na paggamit ng pagkain organikong bagay. Ang likidong bahagi ng katas ng bituka (tubig at electrolytes) ay nakakatulong upang matunaw ang mga nilalaman ng bituka at lumikha alkalina na kapaligiran, ang pinakamainam para sa mga enzyme ng katas ng bituka at pancreas.
Sa isda, ang pangunahing pantunaw ng mga sustansya, kabilang ang mga carbohydrate, ay nangyayari dahil sa mga enzyme na itinago ng pancreatic gland. Ang pancreatic gland ay maaaring walang mahigpit na lokalisasyon at naglalabas ng juice sa pamamagitan ng isang independiyenteng duct o kasama ng apdo. Ito ay isang walang kulay, bahagyang alkaline na likido (pH 7.3-8.7). Ang mga enzyme ng bituka at pancreatic juice ay nagpapakita ng pinakamataas na aktibidad sa loob ng hanay ng pH na 6.0-7.5. sa gastric fish, ang pH ng mga nilalaman ng bituka ay 6.4-7.3, sa gastric fish - 7.0-8.6. Ang mga kinakailangang halaga ng reaksyon sa kapaligiran ay nakamit sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga bikarbonate at mucus ng bituka na kanal sa mga sikretong juice. Ang mga enzyme na kasangkot sa hydrolysis ng carbohydrates ay kinakatawan ng glucosidases (carbohydrases), ang pangunahing nito ay amylases (-, -, - amylases), maltase, sucrase, trehalase, phosphatase. Sa ilang isda, ang lactase ay natagpuan sa maliit na halaga.
Ang hydrolysis ng glycogen at starch polysaccharides ay nangyayari sa partisipasyon ng apat na uri ng amylase: -amylase, -amylase, -amylase at glucoamylase; - at -amylases ay nag-hydrolyze ng starch at glycogen pangunahin sa pamamagitan ng (1-4) - bond sa disaccharide maltose, glucoamylase sa pamamagitan ng (1-6) - bond sa glucose, -amylase (ang intestinal enzyme mismo) sunud-sunod na nagtanggal ng glucose residues mula sa ang mga dulo ng oligo- at polysaccharides. Bilang resulta ng pagkilos ng amylases, nabuo ang mga intermediate na produkto ng starch hydrolysis - dextrins (C6H10O5)x. Depende sa laki ng mga residue ng amylose chain, ang amylo-, erythro-achro- at maltodextrins ay nakikilala. Kapag ang huli ay nabuo, ang enzyme maltase ay naglalaro at nag-hydrolyze ng maltose sa dalawang molekula ng -D-glucose. Ang hydrolysis ng glycogen ay nagpapatuloy ayon sa parehong pamamaraan:
Scheme ng starch (glycogen) hydrolysis
CH2OH CH2OH CH2OH
N N N N N N N N
OH H OH H OH H + n H2O
H OH H OH n H OH
fragment ng isang starch (glycogen) molecule (C6H10O5)n
CH2OH CH2OH CH2OH
amylase H H H H maltase
OH H + xH2O OH N O N H H2O
H OH x H OH OH OH
dextrins (amylo-, erythro-, maltose
achro-, maltodextrins)
D-glucose
Ang mga oligase na matatagpuan sa bituka ng isda ay sucrase (invertase), lactase (galactosidase) at trehalase. Sa panunaw ng isda, ang sucrase at lactase ay hindi gumaganap ng ganoong papel tulad ng sa mainit na dugo na isda ay kakaunti sila at may kaunting aktibidad. Ang Sucrase ay hindi natagpuan sa cyprinid. Ang pagkasira ng sucrose ay maaaring isagawa ng mas aktibong maltase (-glycosidase).
Ang cleavage ng glycosidase bond na may partisipasyon ng maltase ay nangyayari mula sa gilid ng -glucose residue, ang sucrase ay nagdadala ng break mula sa gilid.
Fructose:
Sucrose hydrolysis scheme
CH2OH CH2OH H
N sucrase
OH O CH2OH (maltase)
H OH OH H +H2O
CH2OH CH2OH H
OH H + H OH
OH OH OH CH2OH
D-glucose, D-fructose
Sa mga oligase, ang pinaka-aktibo ay ang trehalase, na pumuputol sa disaccharide trehalase:
Trehalose hydrolysis scheme
CH2OH CH2OH CH2-OH
N H N H trehalase N H
OH N OH N OH N
HE HE HE HE
N ON N N N ON
trehalose, D-glucose
Sa ilang uri ng algae, ang trehalose content ay maaaring umabot sa 10-15% ng dry matter.
Sa herbivorous fish, ang dami at aktibidad ng amylolytic enzymes ay mas mataas kaysa sa predatory fish. Halimbawa, ang amylase sa carp ay 1000 beses na mas aktibo kaysa sa pike. Malaki ang pagkakaiba ng isda sa glycolytic na aktibidad ng bituka, iyon ay, sa dami ng amylase at glucosidases na itinago ng mga glandula ng pagtunaw. Ang polysaccharides ay mahusay na natutunaw ng mga herbivorous na isda tulad ng silver carp, grass carp, at tilapia. Ang mga carps ay natutunaw ng almirol nang mas malala. Ang kanilang pagkain ay hindi dapat maglaman ng higit sa 15-20% na almirol. Kung ito ay nakapaloob sa labis sa diyeta, ang hindi pagkatunaw ng pagkain ay nangyayari at, bilang isang resulta, ang paglaki ng isda ay biglang bumagal. Ang paggamit ng mga pangmatagalang diyeta sa protina sa mga herbivorous na isda ay nagbabago sa reaksyon ng mga nilalaman ng bituka sa acidic na bahagi at sa gayon ay binabawasan ang aktibidad ng amylolytic enzymes, pinatataas ang aktibidad ng proteolytic enzymes. Kasabay nito, bumababa ang proporsyon ng amylolytic enzymes sa digestive juices.
Pagsipsip ng carbohydrates. Sa isda, ang pangunahing pagsipsip ng mga sustansya ay nangyayari sa mga bituka.
Ngayon ay mapagkakatiwalaan na napatunayan na ang huling yugto ng hydrolysis ng mga biopolymer ng pagkain ay nangyayari sa ibabaw ng microvilli membrane (membrane digestion) at isinasagawa ng mga exohydrolases na nagbabagsak ng mas maliliit na molekula ng oligosaccharides, disaccharides sa monosaccharides - mga produkto para sa transportasyon at pagsipsip . Ang nagresultang monosaccharides na walang dispersion sa kapaligirang pantubig hinihigop sa bituka mucosa.
Maaaring mangyari ang pagsipsip sa maraming paraan: sa pamamagitan ng diffusion, convection (osmotic) flow, specific (passive o active) transport, sa pamamagitan ng pinocytosis.
Ang pinocytosis sa mga pang-adultong organismo ay halos walang papel, dahil ang paglutas ng radius ng mga lamad (0.4-0.6 nm) ay hindi nagpapahintulot ng malalaking molekula na tumagos sa mga selula ng mucous membrane.
Ang diffusion path ay dapat na simetriko, ibig sabihin, na may parehong gradient ng konsentrasyon ng sangkap, ang mga daloy mula sa bituka lumen papunta sa dugo at sa kabaligtaran ng direksyon ay dapat na pantay. Sa madaling salita, sa pamamagitan ng pagsasabog, ang mga asukal ay pumapasok sa dugo kapag ang kanilang konsentrasyon ay mataas sa lumen ng bituka.
Ang aktibong transportasyon ay pinakamahalaga sa proseso ng pagsipsip. sa kasong ito, ang mga monosaccharides ay nasisipsip sa pakikilahok ng mga dalubhasang transporter complex na nagsisiguro sa pagdadala ng sangkap sa ibabaw ng apical membrane laban sa gradient ng konsentrasyon. Ang karagdagang daanan ng mga asukal mula sa mga selula sa pamamagitan ng basement membrane ng epitheloocyte papunta sa dugo ay nangyayari kasama ang isang gradient ng konsentrasyon.
Sa isda, ang mga hexoses ay mas mabilis na nasisipsip kaysa sa mga pentose. Halimbawa, mas mabilis na sumisipsip ng glucose ang tench, pagkatapos ay galactose, fructose at xylose. Sa pike, iba ang pagkakasunod-sunod: galactose, glucose, arabinose, xylose, fructose. Ito ay itinatag na ang pinakamainam na konsentrasyon ng glucose na nagbibigay ng pinakamataas na rate ng pagsipsip sa maliit na bituka isda, ay makabuluhang mas mababa kaysa sa mas matataas na vertebrates at nasa pagitan ng 40-50%. Kapag nagpapakain ng carp na may puro pagkain, ang mga uronic acid ay pinakamahusay na nasisipsip sa mga bituka bilang mga produkto ng oksihenasyon ng monosaccharides. Hindi tulad ng galactoses, ang pagsipsip ng mannose at xylose ay nangyayari nang mabagal. Hindi lahat ng asukal ay may kakayahang aktibong madala, at ito ay nakasalalay sa pagsasaayos ng mga asukal, ibig sabihin, kung alin sa mga stereoisomer ang nasisipsip. Ang D-glucose ay maaaring masipsip laban sa isang 20-tiklop na gradient, ngunit ang L-glucose ay kumakalat lamang nang pasibo at pantay na kumakalat sa magkabilang panig ng lamad. Ang parehong prinsipyo ay nalalapat sa transportasyon ng D-galactose at karamihan sa iba pang mga asukal. Hindi tulad ng L-galactose, ang mannose, rhamnose, at L-series na fructose ay halos hindi pumapasok at hindi kasama sa metabolismo. Ang D-glucosamine ay hindi direktang dinadala, ngunit may nagbabawal na epekto sa pagsipsip ng glucose.
Ang mga proseso ng pagtunaw ng lamad ng mga karbohidrat at ang pagsipsip ng mga produkto ng kanilang hydrolysis ay tinutukoy ng likas na katangian ng mga substrate, nagbabago sa edad ng isda at napapailalim sa mga pana-panahong pagbabagu-bago.
Ang pangangailangan ng carbohydrate ng isang pang-adultong katawan ay 350-400 g bawat araw, habang ang selulusa at iba pang dietary fiber ay dapat na hindi bababa sa 30-40 g.
Ang pagkain ay pangunahing nagbibigay ng starch, glycogen, cellulose, sucrose, lactose, maltose, glucose at fructose, ribose.
Pagtunaw ng carbohydrates sa gastrointestinal tract
Oral cavity
Ang enzyme na naglalaman ng calcium na α-amylase ay pumapasok dito kasama ng laway. Ang pinakamainam na pH nito ay 7.1-7.2, na isinaaktibo ng Cl - ions. pagiging endoamylase, sapalarang tinatanggal nito ang mga panloob na α1,4-glycosidic na bono at hindi nakakaapekto sa iba pang mga uri ng mga bono.
Sa oral cavity, ang starch at glycogen ay maaaring masira ng α-amylase sa dextrins– branched (na may α1,4- at α1,6-linkages) at unbranched (na may α1,4-linkages) oligosaccharides. Ang disaccharides ay hindi na-hydrolyzed ng anumang bagay.
Tiyan
Dahil sa mababang pH, ang amylase ay hindi aktibo, bagaman ang pagkasira ng mga karbohidrat ay nagpapatuloy nang ilang oras sa loob ng bolus.
Mga bituka
Sa cavity maliit na bituka Gumagana ang pancreatic α-amylase, nag-hydrolyzing ng panloob na α1,4 na mga bono sa starch at glycogen upang bumuo ng maltose, maltotriose at dextrins.
Minamahal na mga mag-aaral, doktor at kasamahan.
Tulad ng para sa panunaw ng homopolysaccharides (starch, glycogen) sa gastrointestinal tract...
Sa aking mga lektura ( pdf-format) ay nakasulat tungkol sa tatlong mga enzyme na itinago ng pancreatic juice: α-amylase, oligo-α-1,6-glucosidase, isomaltase.
PERO, sa muling pagsuri ay natuklasang wala ni isa nahuli sa akin (Nobyembre 2019) na mga publikasyon sa Internet na wikang Ingles ay walang binanggit na pancreatic Oligo-α-1,6-glucosidase At isomaltase. Kasabay nito, sa RuNet ang mga naturang sanggunian ay regular na matatagpuan, kahit na may mga pagkakaiba - alinman sa mga ito ay pancreatic enzymes, o matatagpuan sa dingding ng bituka.
Kaya, ang data ay hindi sapat na nakumpirma o pinaghalo o kahit na mali. Samakatuwid, sa ngayon ay inaalis ko ang pagbanggit sa mga enzyme na ito mula sa site at susubukan kong linawin ang impormasyon.
Bilang karagdagan sa cavity digestion, mayroon ding parietal digestion, na isinasagawa ng:
- sucrase-isomaltase kumplikado (pamagat ng trabaho sucrase) - V jejunum hydrolyzes α1,2-, α1,4-, α1,6-glycosidic bonds, sinisira ang sucrose, maltose, maltotriose, isomaltose,
- β-glycosidase complex (pamagat na gumagana lactase) – nag-hydrolyze ng β1,4-glycosidic bond sa lactose sa pagitan ng galactose at glucose. Sa mga bata, ang aktibidad ng lactase ay napakataas bago pa man ipanganak at nagpapatuloy mataas na antas hanggang 5-7 taon, pagkatapos nito ay bumababa,
- glycoamylase complex - matatagpuan sa ibabang bahagi ng maliit na bituka, pinuputol ang α1,4-glycosidic bond at tinatanggal ang mga terminal na residue ng glucose sa oligosaccharides mula sa nababawas na dulo.
Ang papel ng selulusa sa panunaw
Ang selulusa ay hindi natutunaw ng mga enzyme ng tao, dahil ang kaukulang mga enzyme ay hindi nabuo. Ngunit sa malaking bituka sa ilalim ng impluwensya mga enzyme ng microflora ang ilan sa mga ito ay maaaring i-hydrolyzed upang bumuo ng cellobiose at glucose. Ang glucose ay bahagyang ginagamit ng microflora mismo at na-oxidize sa mga organikong asido(langis, gatas), na nagpapasigla sa motility ng bituka. Maliit na bahagi ang glucose ay maaaring ma-absorb sa dugo.
Ang pangangailangan ng carbohydrate ng isang pang-adultong katawan ay 350-400 g bawat araw, habang ang selulusa at iba pang dietary fiber ay dapat na hindi bababa sa 30-40 g.
Ang pagkain ay pangunahing nagbibigay ng starch, glycogen, cellulose, sucrose, lactose, maltose, glucose at fructose, ribose.
Pagtunaw ng carbohydrates sa gastrointestinal tract
Oral cavity
Ang enzyme na naglalaman ng calcium na α-amylase ay pumapasok dito kasama ng laway. Ang pinakamainam na pH nito ay 7.1-7.2, na isinaaktibo ng Cl - ions. pagiging endoamylase, sapalarang tinatanggal nito ang mga panloob na α1,4-glycosidic na bono at hindi nakakaapekto sa iba pang mga uri ng mga bono.
Sa oral cavity, ang starch at glycogen ay maaaring masira ng α-amylase sa dextrins– branched (na may α1,4- at α1,6-linkages) at unbranched (na may α1,4-linkages) oligosaccharides. Ang disaccharides ay hindi na-hydrolyzed ng anumang bagay.
Tiyan
Dahil sa mababang pH, ang amylase ay hindi aktibo, bagaman ang pagkasira ng mga karbohidrat ay nagpapatuloy nang ilang oras sa loob ng bolus.
Mga bituka
Gumagana ang pancreatic α-amylase sa lukab ng maliit na bituka, na nag-hydrolyzing ng panloob na α1,4 na mga bono sa starch at glycogen upang bumuo ng maltose, maltotriose at dextrins.
Minamahal na mga mag-aaral, doktor at kasamahan.
Tulad ng para sa panunaw ng homopolysaccharides (starch, glycogen) sa gastrointestinal tract...
Sa aking mga lektura ( pdf-format) ay nakasulat tungkol sa tatlong mga enzyme na itinago ng pancreatic juice: α-amylase, oligo-α-1,6-glucosidase, isomaltase.
PERO, sa muling pagsuri ay natuklasang wala ni isa nahuli sa akin (Nobyembre 2019) na mga publikasyon sa Internet na wikang Ingles ay walang binanggit na pancreatic Oligo-α-1,6-glucosidase At isomaltase. Kasabay nito, sa RuNet ang mga naturang sanggunian ay regular na matatagpuan, kahit na may mga pagkakaiba - alinman sa mga ito ay pancreatic enzymes, o matatagpuan sa dingding ng bituka.
Kaya, ang data ay hindi sapat na nakumpirma o pinaghalo o kahit na mali. Samakatuwid, sa ngayon ay inaalis ko ang pagbanggit sa mga enzyme na ito mula sa site at susubukan kong linawin ang impormasyon.
Bilang karagdagan sa cavity digestion, mayroon ding parietal digestion, na isinasagawa ng:
- sucrase-isomaltase kumplikado (pamagat ng trabaho sucrase) – sa jejunum ay nag-hydrolyze ng α1,2-, α1,4-, α1,6-glycosidic bond, sinisira ang sucrose, maltose, maltotriose, isomaltose,
- β-glycosidase complex (pamagat na gumagana lactase) – nag-hydrolyze ng β1,4-glycosidic bond sa lactose sa pagitan ng galactose at glucose. Sa mga bata, ang aktibidad ng lactase ay napakataas bago ipanganak at nananatili sa isang mataas na antas hanggang 5-7 taon, pagkatapos nito ay bumababa.
- glycoamylase complex - matatagpuan sa ibabang bahagi ng maliit na bituka, pinuputol ang α1,4-glycosidic bond at tinatanggal ang mga terminal na residue ng glucose sa oligosaccharides mula sa nababawas na dulo.
Ang papel ng selulusa sa panunaw
Ang selulusa ay hindi natutunaw ng mga enzyme ng tao, dahil ang kaukulang mga enzyme ay hindi nabuo. Ngunit sa malaking bituka sa ilalim ng impluwensya mga enzyme ng microflora ang ilan sa mga ito ay maaaring i-hydrolyzed upang bumuo ng cellobiose at glucose. Ang glucose ay bahagyang ginagamit ng microflora mismo at na-oxidized sa mga organikong acid (butyric, lactic), na nagpapasigla sa motility ng bituka. Ang isang maliit na bahagi ng glucose ay maaaring masipsip sa dugo.
Ang mga ito ay carbohydrates kung saan ang bilang ng monosaccharide residues ay lumampas sa sampu at maaaring umabot sa sampu-sampung libo. Kung ang isang kumplikadong carbohydrate ay binubuo ng magkaparehong monosaccharide residues, ito ay tinatawag na homosaccharide, kung ito ay binubuo ng iba't ibang mga, ito ay tinatawag na isang heterosaccharide.
2.3.1. Homopolysaccharides
Mahirap, walang matamis na lasa. Ang mga pangunahing kinatawan ng homopolysaccharides ay starch at glycogen.
almirol.
Binubuo ng amylose at amylopectin, ay isang reserba nakapagpapalusog sa mga halaman (mga butil ng almirol sa mga tubers ng patatas, butil ng cereal). Ang nilalaman ng amylose sa almirol ay 15-20%, ang amylopectin ay 75-85%.
Glycogen
Almirol ng hayop.Naglalaman ng mula 6,000 hanggang 300,000 glucose residues. Maaaring itago sa reserba bilang isang backup na mapagkukunan ng enerhiya. Ang pinakamalaking halaga ng glycogen ay naka-imbak sa mga selula ng atay (7%), sa mga kalamnan ng kalansay (1-3%), sa puso (0.5%) ay pinaghiwa-hiwalay ang starch at glycogen gastrointestinal tract ang enzyme amylase; sa mga selula ng hayop, ang glycogen ay pinaghiwa-hiwalay ng glycogen phosphorylase.
Hibla (cellulose).
Ang pangunahing bahagi ng pader ng selula ng halaman, na hindi matutunaw sa tubig, ay binubuo ng 2000-11000 na mga residu ng glucose na konektado ng isang beta-glycosidic bond sa katawan mahalagang papel sa pagpapasigla ng motility ng bituka.
Fig. 1. Scheme ng istraktura ng mga chain ng starch - amylose (a), amylopectin (b) at isang seksyon ng glycogen molecule (c).
2.3.2. Heteropolysaccharides
Ito ay mga kumplikadong carbohydrates, na binubuo ng dalawa o higit pang monosaccharides, na kadalasang nauugnay sa mga protina o lipid.
Hyaluronic acid.
Isang linear polymer na binubuo ng glucuronic acid at acetylglucosamine. Ito ay bahagi ng mga cell wall, synovial fluid, vitreous body, bumabalot sa mga internal organ, at isang mala-jelly na bactericidal na pampadulas.
Chondroitin sulfates.
Ang mga branched polymers ay binubuo ng glucuronic acid at N-acetylglucosamine. Maglingkod bilang pangunahing bahagi ng istruktura ng tissue ng kartilago, tendon, at kornea ng mata; matatagpuan din sa mga buto at balat.
3. Ang pamantayan ng carbohydrates sa diyeta
Ang mga reserbang karbohidrat sa katawan ay hindi lalampas sa 2-3% ng timbang ng katawan. Dahil sa kanila, ang mga reserbang enerhiya taong hindi sanay maaaring masakop nang hindi hihigit sa 12 oras, at para sa mga atleta kahit na mas kaunti. Sa normal na pagkonsumo ng carbohydrate, ang katawan ng atleta ay gumagana nang mas matipid at hindi gaanong pagod. Samakatuwid, ang isang palaging supply ng carbohydrates mula sa pagkain ay kinakailangan. Ang pangangailangan ng katawan para sa glucose ay depende sa antas ng paggasta ng enerhiya. Habang tumataas ang intensity at kalubhaan ng pisikal na paggawa, tumataas ang pangangailangan para sa carbohydrates. Ang pamantayan ng carbohydrates sa pang-araw-araw na diyeta ay 400 gramo. para sa mga taong hindi naglalaro ng sports; para sa mga atleta mula 600 hanggang 1000 gr. 64% ng carbohydrates ang pumapasok sa katawan sa anyo ng starch (tinapay, cereal, pasta), 36% sa anyo ng mga simpleng sugars (sucrose, fructose, honey, pectin substances).
4. Pagtunaw ng carbohydrates sa gastrointestinal tract
Kapag pinag-aaralan ang proseso ng pagtunaw ng carbohydrate, dapat mong tandaan ang mga enzyme na kasangkot dito, alamin ang mga kondisyon ng kanilang pagkilos sa iba't ibang bahagi ng digestive tract, at alamin ang intermediate at huling mga produkto ng hydrolysis.
Ang mga kumplikadong carbohydrates sa pagkain na pumapasok sa katawan ng tao ay may ibang istraktura kaysa sa carbohydrates sa katawan ng tao. Kaya, ang mga polysaccharides na bumubuo sa starch ng halaman - amylose at amylopectin - ay linear o mahina na branched polymers ng glucose, at ang starch ng katawan ng tao - glycogen - batay sa parehong mga residu ng glucose, ay bumubuo mula sa kanila ng ibang - mataas na branched - polimer. istraktura. Samakatuwid, ang pagsipsip ng oligo- at polysaccharides ng pagkain ay nagsisimula sa kanilang hydrolytic (sa ilalim ng impluwensya ng tubig) na nahahati sa monosaccharides sa panahon ng panunaw.
Ang hydrolytic breakdown ng carbohydrates sa panahon ng panunaw ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng glycosidase enzymes, na nagsisisira ng 1-4 at 1-6 glycosidic bond sa mga kumplikadong molekula ng carbohydrate. Ang mga simpleng carbohydrates ay hindi sumasailalim sa panunaw;
Ang mga glycosidases ay kinabibilangan ng amylase ng laway, pancreatic at intestinal juice, maltase ng laway at katas ng bituka, terminal dextrinase, sucrase at lactase ng katas ng bituka. Ang mga glycosidases ay aktibo sa isang bahagyang alkaline na kapaligiran at pinipigilan sa isang acidic na kapaligiran, maliban sa salivary amylase, na nagpapa-catalyze sa hydrolysis ng polysaccharides sa isang bahagyang acidic na kapaligiran at nawawala ang aktibidad sa pagtaas ng kaasiman.
Sa oral cavity, nagsisimula ang pagtunaw ng starch sa ilalim ng impluwensya ng salivary amylase, na sumisira ng 1-4 glycosidic bond sa pagitan ng mga residue ng glucose sa loob ng mga molekula ng amylose at amylopectin. Sa kasong ito, nabuo ang dextrins at maltose. Ang laway ay naglalaman din ng maliit na halaga ng maltase, na nag-hydrolyze ng maltose sa glucose. Ang iba pang mga disaccharides ay hindi nasira sa bibig
Karamihan sa mga molekulang polysaccharide ay walang oras na mag-hydrolyze sa bibig. Isang halo ng malalaking molekula ng amylose at amylopectin na may mas maliliit na molekula - dextrins. Ang maltose at glucose ay pumapasok sa tiyan. Ang mataas na acidic na kapaligiran ng gastric juice ay pumipigil sa salivary enzymes, kaya ang karagdagang mga pagbabagong-anyo ng carbohydrates ay nangyayari sa bituka, ang juice nito ay naglalaman ng bicarbonates na neutralisahin ang hydrochloric acid ng gastric juice. Ang mga amylase mula sa pancreatic at intestinal juice ay mas aktibo kaysa sa salivary amylase. Ang katas ng bituka ay naglalaman din ng terminal dextrinase, na nag-hydrolyze ng 1-6 na mga bono sa mga molekula ng amylopectin at dextrins. Kinukumpleto ng mga enzyme na ito ang pagkasira ng polysaccharides sa maltose. Ang mucosa ng bituka ay gumagawa din ng mga enzyme na maaaring mag-hydrolyze ng disaccharides: maltase, lactase, sucrase. Sa ilalim ng impluwensya ng maltase, ang maltose ay nahahati sa dalawang glucose, sa ilalim ng impluwensya ng sucrase, ay nahahati sa glucose at fructose;
Ang mga digestive juice ay kulang sa enzyme cellulase, na nag-hydrolyze ng cellulose na ibinibigay sa mga pagkaing halaman. Gayunpaman, may mga mikroorganismo sa bituka na ang mga enzyme ay maaaring masira ang ilang selulusa. Sa kasong ito, nabuo ang disaccharide cellobiose, na pagkatapos ay bumagsak sa glucose.
Ang unsplit cellulose ay isang mekanikal na nagpapawalang-bisa sa dingding ng bituka, pinapagana ang peristalsis nito at itinataguyod ang paggalaw ng masa ng pagkain.
Sa ilalim ng impluwensya ng microbial enzymes, ang mga produkto ng pagkasira ng mga kumplikadong carbohydrates ay maaaring sumailalim sa pagbuburo, na nagreresulta sa pagbuo ng mga organikong acid, CO 2, CH 4 at H 2. Ang diagram ng mga pagbabago sa karbohidrat sa sistema ng pagtunaw ay ipinakita sa diagram.
Ang mga monosaccharides na nabuo bilang isang resulta ng hydrolysis ng carbohydrates ay magkapareho sa istraktura sa lahat ng nabubuhay na organismo. Kabilang sa mga produkto ng panunaw, ang glucose ay nangingibabaw (60%), ito rin ang pangunahing monosaccharide na nagpapalipat-lipat sa dugo. Sa dingding ng bituka, ang fructose at galactose ay bahagyang na-convert sa glucose, upang ang nilalaman nito sa dugo na dumadaloy mula sa bituka ay mas malaki kaysa sa lukab nito.
Ang pagsipsip ng monosaccharides ay isang aktibong prosesong pisyolohikal na nangangailangan ng pagkonsumo ng enerhiya. Ito ay ibinibigay ng mga proseso ng oxidative na nagaganap sa mga selula ng dingding ng bituka. Ang mga monosaccharides ay nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa ATP molecule sa mga reaksyon na ang mga produkto ay phosphorus esters ng monosaccharides. Kapag pumasa mula sa dingding ng bituka papunta sa dugo, ang mga ester ng posporus ay pinaghiwa-hiwalay ng mga phosphatases, at ang mga libreng monosaccharides ay pumapasok sa daluyan ng dugo. Ang kanilang pagpasok mula sa dugo sa mga selula iba't ibang organo ay sinamahan din ng kanilang phosphorylation.
Gayunpaman, ang rate ng pagbabago at hitsura ng glucose sa dugo mula sa iba't ibang mga produkto ay naiiba. Ang mekanismo ng mga biological na proseso na ito ay makikita sa konsepto ng "glycemic index" (GI), na nagpapakita ng rate ng conversion ng mga carbohydrates ng pagkain (starch, glycogen, sucrose, lactose, fructose, atbp.) Sa glucose ng dugo.
Ang pangunahing kondisyon para sa pagsipsip ng carbohydrates sa katawan ay ang kanilang solubility. Ang mga monosaccharides ay may ganitong kalidad. Samakatuwid, ang proseso ng pagtunaw ng carbohydrate sa gastrointestinal tract ay bumaba sa pagkasira ng mataas na molekular na timbang na carbohydrates sa monosaccharides.
1. Oral cavity. Sa ilalim ng pagkilos ng enzyme amylase, ang polysaccharides ay bahagyang nahati sa dextrins.
2. Tiyan. Ang panunaw ng carbohydrates ay hindi nangyayari dahil sa acidic na kapaligiran sa tiyan.
3. Maliit na bituka. Maraming enzymes, bahagyang alkaline na kapaligiran pH 7.8-8.2 ang nagsisiguro ng pinakamainam na aktibidad ng enzyme. Ang kumpletong panunaw ng carbohydrates ay nangyayari dito. Sa ilalim ng pagkilos ng amylase, ang almirol ay nahahati sa dextrins at pagkatapos ay sa maltose. Ang mga disaccharide enzyme ay naghahati ng disaccharides sa mga monosaccharides. Sucrose: para sa glucose at fructose. Maltose: bawat dalawang molekula ng glucose. Lactose: sa glucose at galactose. Ang mga monosaccharides ay nasisipsip sa pamamagitan ng pader ng maliit na bituka sa dugo. Sa mga carbohydrates, ang hibla lamang ang hindi hydrolyzed dahil sa kakulangan ng mga enzyme, ngunit pumapasok sa malaking bituka.
4. Malaking bituka. Nasira ang hibla sa ilalim ng pagkilos ng enzyme beta-glucosidase na itinago ng mga mikrobyo. Ang bahagi nito ay ginagamit para sa buhay ng mga mikroorganismo mismo, ang iba pang bahagi ay kasangkot sa pagbuo ng mga dumi at pinalabas mula sa katawan. Biological na kahalagahan fiber: lumilikha ng dami ng pagkain, pinahuhusay ang motility ng bituka, nililinis ang villi ng maliit na bituka.
5. Atay. Ang mga monosaccharides ay pumapasok sa atay sa pamamagitan ng portal na ugat. Sa atay, ang galactose at fructose at iba pang monosaccharides ay na-convert sa glucose. Mayroon lamang glucose sa dugo. Sa atay ay nangyayari: ang synthesis ng glycogen at ang pagtitiwalag nito, kung kinakailangan, ang pagkasira ng glycogen sa glucose; pagbuo ng glucose mula sa mga non-carbohydrate na bahagi (lactic acid, glycerol at ilang amino acids). Ang prosesong ito ay tinatawag na gluconeogenesis. Ang natitirang glucose ay napupunta sa malaking bilog sirkulasyon ng dugo at inihatid sa mga tisyu at organo. Ang pagpasok ng glucose ay nangyayari sa pakikilahok ng hormone insulin (maliban sa mga selula ng utak). Sa ibabaw ng lahat ng mga selula (maliban sa mga selula ng utak) ay may mga receptor na protina para sa pakikipag-ugnayan sa insulin. Naaabot ng glucose ang mga selula ng utak sa pamamagitan ng simpleng pagsasabog. Sa intracellularly sa mitochondria, ang glucose ay pinaghiwa-hiwalay sa carbon dioxide at tubig, na may enerhiya na nakaimbak sa anyo ng mga molekulang ATP. U malusog na tao Karaniwan, ang dugo ay naglalaman ng 3.33-5.55 mmol/l glucose. Walang glucose sa ihi, dahil kapag ito ay nabuo, ang glucose ay muling sinisipsip.
Iba-iba ang mga pangangailangan ng glucose ng mga selula. Ang mga myocytes ay gumagawa ng maximum na paggamit ng glucose habang pisikal na gawain, at sa panahon ng pagtulog, ang kanilang pangangailangan ay minimal. Karamihan sa mga cell ay may kakayahang mag-imbak ng glucose sa limitadong dami, maliban sa tatlong uri ng mga cell na nagsisilbing glucose depot: hepatocytes, myocytes at adipocytes. Kinukuha nila ang glucose mula sa dugo kapag mataas ang nilalaman nito. Kung ang antas ng glucose sa dugo ay bumababa, ito ay inilabas mula sa depot. Ang mga selula ng atay at myocytes ay nag-iimbak ng glucose sa anyo ng glycogen. Ang proseso ng synthesis nito ay tinatawag na glycogenesis. Ang kabaligtaran na proseso ay tinatawag na glycogenolysis. Ang mga adipocytes ay nag-iimbak ng glucose sa anyo ng gliserol na kasama sa triglycerides. Nasira lamang ang mga ito pagkatapos maubos ang mga reserbang glycogen. Ang utak ay hindi kayang mag-imbak ng glucose, kaya depende ito sa pagpasok nito sa dugo (minimum level 3mmol/l).
