Mga tagubilin

Ang mga simpleng carbohydrates ay kinabibilangan ng fructose at glucose, ang mga ito ay mabilis na nasira at nasisipsip sa katawan. Ang mga sangkap na ito ay humahantong sa pagtaas ng asukal sa dugo, na nagpapataas ng produksyon ng insulin. Bilang resulta, tumataas ang gana sa pagkain at ang panganib ng pagbuo labis na timbang. Ang mga simpleng carbohydrates ay matatagpuan sa mga berry, gulay, matamis, pasta, at mga produktong harina. Ang mga kumplikadong carbohydrates ay naglalaman ng mas kumplikadong mga kadena ng mga molekula sa istruktura. Ang katawan ay nangangailangan ng mas maraming oras upang makuha ang mga ito. Ang mga kumplikadong carbohydrates ay unti-unting hinihigop, habang ang glucose ay dahan-dahang pumapasok sa dugo, at ang gana ng isang tao ay nagpapatatag. Ang resulta ay isang pagbawas sa dami ng labis na calorie na maaaring maimbak bilang taba. Ang mga kumplikadong carbohydrates ay naroroon sa patatas, mani, munggo, butil, at mga hibla ng halaman. Ang hindi natutunaw na carbohydrates (dietary fiber) ay hindi maa-absorb ng katawan. Gayunpaman, kapag pumasok sila sa bituka, mayroon silang positibong epekto sa proseso ng panunaw sa pamamagitan ng paglikha ng isang kapaligiran para sa kapaki-pakinabang na bakterya.

Ang mga produktong naglalaman ng simpleng carbohydrates ay inuri bilang mga pagkaing mabilis na natutunaw. Prutas, mga katas ng gulay at ang mga sabaw ay natutunaw sa loob ng 15-20 minuto. Ang mga semi-liquid dish (gulay, prutas, salad) ay natutunaw sa loob ng 20-30 minuto. Ang mga prutas ay matutunaw sa loob ng 20-40 minuto, kung saan ang mga ubas, grapefruits, dalandan - sa loob ng 30 minuto, peras, peach, mansanas at iba pang semi-matamis na prutas - sa loob ng 40 minuto. Ang mga salad ng gulay na binubuo ng mga kamatis, madahong gulay, mga pipino, berde o pulang paminta ay maaaring matunaw sa loob ng 30-40 minuto. Kapag idinagdag sa salad mantika ang oras na ito ay tumataas sa higit sa isang oras. Ang mga gulay na pinakuluang steamed o sa tubig ay natutunaw sa loob ng 40 minuto, broccoli, zucchini, green beans, kuliplor, kalabasa - 45 minuto. Ang mga ugat na gulay ay tumatagal ng hanggang 50 minuto upang matunaw.

Ang mga kumplikadong carbohydrates ay mas matagal bago matunaw. Sa partikular, ang mga starch ay nasisipsip ng katawan sa loob ng isang oras. Kabilang sa mga produktong ito ang: patatas, mais, kastanyas. Ang mga puro carbohydrates ay natutunaw sa loob ng 1 oras 30 minuto. Kabilang dito ang: brown rice, oats, buckwheat, millet, beans, lentils, beans. Ang pagtunaw ng carbohydrates ay nangyayari sa oral cavity at tiyan. Kapag ngumunguya ng pagkain ay humahalo sa laway na naglalaman digestive enzyme amylase. Ang sangkap na ito ay nag-hydrolyze ng starch sa disaccharide maltose at iba pang glucose polymers. Ang salivary amylase ay naharang sa tiyan hydrochloric acid. Ang panunaw ng carbohydrates ay nangyayari sa maliit na bituka sa tulong ng amylase na ginawa ng pancreas. Bilang resulta, halos ganap silang na-convert sa maltose at/o iba pang maliliit na glucose polymers. Pagkatapos ay hinahati-hati sila sa maraming molekula, na natutunaw sa tubig at nasisipsip sa daluyan ng 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 nakaimbak sa mga selula ng atay (7%), sa mga kalamnan ng kalansay(1-3%), sa puso (0.5%) Ang starch at glycogen ay nasira sa gastrointestinal tract ng enzyme amylase, 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 nakasalalay 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 hindi naglalaman ng 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, ang disaccharide cellobiose ay nabuo, na pagkatapos ay bumagsak sa glucose.

Ang unsplit cellulose ay isang mekanikal na nagpapawalang-bisa sa dingding ng bituka, pinapagana ang peristalsis nito at nagtataguyod ng 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 pagbabagong karbohidrat sa sistema ng pagtunaw ay ipinakita sa diagram.

Ang mga monosaccharides na nabuo bilang isang resulta ng hydrolysis ng carbohydrates ay pareho 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 pangangailangan ng carbohydrate ng isang adult na 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 (may α1,4-linkages) oligosaccharides. Disaccharides ay hindi hydrolyzed sa pamamagitan 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, bagaman 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 lebel 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 cellulose 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.

Metabolismo at pag-andar ng carbohydrates.

Ang katawan ng tao ay naglalaman ng ilang dosenang iba't ibang monosaccharides at maraming iba't ibang oligo- at polysaccharides. Ang mga function ng carbohydrates sa katawan ay ang mga sumusunod:

1) Ang mga karbohidrat ay nagsisilbing pinagmumulan ng enerhiya: dahil sa kanilang oksihenasyon, humigit-kumulang kalahati ng lahat ng pangangailangan ng enerhiya ng tao ay nasiyahan. Sa metabolismo ng enerhiya ang pangunahing tungkulin nabibilang sa glucose at glycogen.

2) Ang carbohydrates ay bahagi ng istruktura at functional na bahagi ng mga selula. Kabilang dito ang mga pentoses ng nucleotides at nucleic acid, carbohydrates ng glycolipids at glycoproteins, heteropolysaccharides ng intercellular substance.

3) Mula sa carbohydrates, ang katawan ay maaaring synthesize ang mga compound ng iba pang mga klase, sa partikular na mga lipid at ilang amino acids.

Kaya, ang mga karbohidrat ay gumaganap ng maraming mga pag-andar, at bawat isa sa kanila ay mahalaga para sa katawan. Ngunit kung pinag-uusapan natin ang dami ng bahagi, kung gayon ang unang lugar ay kabilang sa paggamit ng mga karbohidrat bilang isang mapagkukunan ng enerhiya.

Ang pinakakaraniwang carbohydrate sa mga hayop ay glucose. Ito ay gumaganap ng papel ng isang link sa pagitan ng energetic at plastic function ng carbohydrates, dahil ang lahat ng iba pang monosaccharides ay maaaring mabuo mula sa glucose, at vice versa - iba't ibang monosaccharides ay maaaring ma-convert sa glucose.

Ang pinagmumulan ng carbohydrates ng katawan ay mga karbohidrat sa pagkain - pangunahin ang almirol, pati na rin ang sucrose at lactose. Bilang karagdagan, ang glucose ay maaaring mabuo sa katawan mula sa mga amino acid, pati na rin mula sa gliserol, na bahagi ng mga taba.

Pagtunaw ng carbohydrates

Ang mga karbohidrat ng pagkain sa digestive tract ay nasira sa mga monomer sa ilalim ng pagkilos ng glycosidases - mga enzyme na nagpapagana sa hydrolysis ng mga glycosidic bond.

Ang pagtunaw ng starch ay nagsisimula sa oral cavity: ang laway ay naglalaman ng enzyme amylase (α-1,4-glycosidase), na sumisira sa α-1,4-glycosidic bond. Dahil ang pagkain ay hindi nananatili sa bibig nang matagal, ang almirol ay bahagyang natutunaw dito. Ang pangunahing lugar ng pagtunaw ng almirol ay maliit na bituka, kung saan pumapasok ang amylase bilang bahagi ng pancreatic juice. Ang Amylase ay hindi nag-hydrolyze ng glycosidic bond sa disaccharides.

Ang maltose, lactose at sucrose ay na-hydrolyzed ng mga tiyak na glycosidases - maltase, lactase at sucrase, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga enzyme na ito ay synthesize sa mga selula ng bituka. Ang mga produkto ng carbohydrate digestion (glucose, galactose, fructose) ay pumapasok sa dugo.

Fig.1 Pagtunaw ng carbohydrates

Ang pagpapanatili ng isang pare-parehong konsentrasyon ng glucose sa dugo ay ang resulta ng sabay-sabay na paglitaw ng dalawang proseso: ang pagpasok ng glucose sa dugo mula sa atay at ang pagkonsumo nito mula sa dugo ng mga tisyu, kung saan ito ay ginagamit bilang materyal ng enerhiya.

Isaalang-alang natin synthesis ng glycogen.

Glycogen– isang kumplikadong karbohidrat na pinagmulan ng hayop, isang polimer na ang monomer ay α-glucose residues, na magkakaugnay sa pamamagitan ng 1-4, 1-6 glycosidic bond, ngunit may mas branched na istraktura kaysa sa starch (hanggang sa 3000 glucose residues). Ang molekular na timbang ng glycogen ay napakalaki - OH ay mula 1 hanggang 15 milyon. Ang purified glycogen ay isang puting pulbos. Ito ay lubos na natutunaw sa tubig at maaaring precipitated mula sa solusyon na may alkohol. Sa pamamagitan ng "I" ito ay nagbibigay ng kulay kayumanggi. Sa atay ito ay matatagpuan sa anyo ng mga butil na pinagsama sa mga protina ng cell. Ang halaga ng glycogen sa atay ay maaaring umabot sa 50-70 g - ito ay pangkalahatang reserba glycogen; bumubuo mula 2 hanggang 8% ng bigat ng atay. Ang glycogen ay matatagpuan din sa mga kalamnan, kung saan ito nabubuo lokal na reserba, ito ay matatagpuan sa maliit na dami sa iba pang mga organo at tisyu, kabilang ang adipose tissue. Ang glycogen sa atay ay isang mobile na reserba ng carbohydrates sa loob ng 24 na oras ay ganap na maubos ito. Ayon kay White et al., ang skeletal muscle ay naglalaman ng humigit-kumulang 2/3 ng kabuuang body glycogen (dahil sa malaking masa ng mga kalamnan, karamihan sa glycogen ay matatagpuan sa kanila) - hanggang sa 120 g (para sa isang lalaki na tumitimbang ng 70 kg) , ngunit sa mga kalamnan ng kalansay ang nilalaman nito ay mula 0.5 hanggang 1% ayon sa timbang. Hindi tulad ng glycogen sa atay, ang glycogen ng kalamnan ay hindi madaling maubos kapag nag-aayuno, kahit na sa mahabang panahon. Ang mekanismo ng glycogen synthesis sa atay mula sa glucose ay naipaliwanag na ngayon. Sa mga selula ng atay, ang glucose ay sumasailalim sa phosphorylation na may partisipasyon ng isang enzyme hexokinase na may pagbuo ng glucose-6-P.

Fig.2 Glycogen synthesis scheme

1. Glucose + ATP hexoxynase Glucose-6-P + ADP

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

(kasangkot sa synthesis)

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

4. UDP-1-glucose + glycogen glycogen synthase Glycogen + UDP

(binhi)

Ang resultang UDP ay maaaring phosphorylated muli ng ATP at ang buong cycle ng glucose-1-P transformations ay paulit-ulit muli.

Ang aktibidad ng glycogen synthase enzyme ay kinokontrol ng covalent modification. Ang enzyme na ito ay matatagpuan sa dalawang anyo: glycogen synthase I (independent - independent sa glucose-6-P) at glycogen synthase D (dependent - dependent sa glucose-6-P).

Kinase ng protina phosphorylates na may pakikilahok ng ATP (hindi phosphorylate ang anyo ng I-enzyme, na binago ito sa phosphorylated form ng D-enzyme, kung saan ang mga hydroxyl group ng serine ay phosphorylated).

ATP + GS – OH protina kinase ADP + GS – O – P – OH

Glycogen synthase I Glycogen synthase D

Ang I-form ng glycogen synthase ay mas aktibo kaysa sa D-form, gayunpaman, ang D-form ay isang allosteric enzyme na isinaaktibo ng isang partikular na provider - glucose-6-P. SA sa pahinga Ang muscle enzyme ay matatagpuan sa Ang I-form ay hindi phosphorylated. aktibong anyo, V pagbabawas kalamnan, ang enzyme ay phosphorylated sa D-form at halos hindi aktibo. Sa pagkakaroon ng sapat na mataas na konsentrasyon ng glucose-6-phosphate, ang D form ay ganap na aktibo. Kaya naman, phosphorylation at dephosphorylation glycogen synthase gumaganap ng mahalagang papel sa maayos na regulasyon synthesis ng glycogen.

Regulasyon ng glycogen synthesis:

Ang isang bilang ng mga glandula ng endocrine, lalo na ang pancreas, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa regulasyon ng asukal sa dugo.

Ang insulin ay ginawa sa mga selulang B ng mga islet ng Langerhans ng pancreas sa anyo proinsulin. Kapag na-convert sa insulin, ang polypeptide chain ng proinsulin ay nahahati sa dalawang punto, at ang gitnang hindi aktibong fragment ng 22 residue ng amino acid ay nakahiwalay.

Pinapababa ng insulin ang asukal sa dugo, inaantala ang pagkasira ng glycogen sa atay at itinataguyod ang pagtitiwalag ng glycogen sa mga kalamnan.

Hormone glucagon kumikilos sa kaibahan sa insulin bilang hyperglycemic.

Mga glandula ng adrenal nakikilahok din sa regulasyon ng asukal sa dugo. Ang mga impulses mula sa central nervous system ay nagdudulot ng karagdagang pagpapalabas ng adrenaline na ginawa sa adrenal medulla. Ang adrenaline ay nagdaragdag ng aktibidad ng enzyme phosphohylases, na nagpapasigla sa pagkasira ng glycogen. Bilang resulta, tumataas ang mga antas ng asukal sa dugo. Ang tinatawag na hyperglycelin(emosyonal na pananabik bago magsimula, bago ang pagsusulit).

Corticosteroids hindi tulad ng adrenaline, pinasisigla nila ang pagbuo ng glucose mula sa mga residu ng amino acid na walang nitrogen.

Glycogenolysis

Dahil sa kakayahang magdeposito ng glycogen pangunahin sa atay at kalamnan, at sa mas mababang lawak sa iba pang mga organo at tisyu, ang mga kondisyon ay nilikha para sa normal na akumulasyon ng mga reserbang karbohidrat. Sa pagtaas ng pagkonsumo ng enerhiya, ang pagkasira ng glycogen sa glucose ay tumataas.

Ang pagpapakilos ng glycogen ay maaaring mangyari sa dalawang paraan: 1 - phosphorolytic at ika-2 - hydrolytic.

Ang Phosphorolysis ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpapakilos ng glycogen, pag-convert nito mula sa isang form ng imbakan sa isang metabolically active form sa pagkakaroon ng enzyme phosphorylase.

Fig.3 Hormonal regulation ng phosphorolytic cleavage ng glucose residue mula sa glycogen.

Ang proseso ng pagkasira ng glycogen ay nagsisimula sa pagkilos ng mga hormone na adrenaline at glucagon, na nagpapalit ng di-aktibong adenylate cyclase sa aktibo. Ito naman, ay nagtataguyod ng pagbuo ng cAMP mula sa ATP. Sa ilalim ng pagkilos ng aktibong protina kinase at phosphorylase kinase "b", ang hindi aktibong phosphorylase "b" ay na-convert sa aktibong "a".

Ang enzyme phosphorylase ay umiiral sa dalawang anyo: phosphorylase "b" - hindi aktibo (dimer), phosphorylase "a" - aktibo (tetramer). Ang bawat isa sa mga subunit ay naglalaman ng phosphoserine residue, na mayroon mahalaga para sa catalytic na aktibidad at isang pyridoxal phosphate coenzyme molecule na naka-link ng isang covalent bond sa isang lysine residue.

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

Ang aktibong phosphorylase kinase ay kumikilos sa glycogen sa pagkakaroon ng H 3 PO 4, na humahantong sa pagbuo ng glucose-1-phosphate. Ang resultang glucose-1-phosphate ay na-convert sa glucose-6-phosphate sa pamamagitan ng pagkilos ng phosphoglucomutase. Ang pagbuo ng libreng glucose ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng glucose-6-phosphatase.

Gluconeogenesis

Synthesis ng glycogen maaari ring isagawa mula sa non-carbohydrate substrates, ang prosesong ito ay tinatawag gluconeogenesis. Substrate sa gluconeogenesis makapagsalita lactate(lactic acid), nabuo sa panahon ng anaerobic oxidation ng glucose

(glycolysis). Sa pamamagitan lamang ng pagbaligtad sa mga reaksyon ng glycolysis, ito ang proseso ay hindi maaaring magpatuloy dahil sa isang paglabag sa mga equilibrium constants na catalyzed ng isang bilang ng mga enzymes.

Fig.4 Glycolysis at gluconeogenesis

Ang pagbaliktad ng mga reaksyong ito ay nakamit bilang resulta ng mga sumusunod na proseso:

Pangunahing landas ng pagbabago Ang PVA hanggang oxaloacetate ay naisalokal sa mitochondria. Matapos dumaan sa mitochondrial membrane

PVK carboxylates sa oxaloacetate at iniiwan ang mitochondria sa anyo malate(ang landas na ito ay quantitatively mas mahalaga) at muli sa cytoplasm lumiliko sa oxaloacetate. Ang nagreresultang oxaloacetate sa cytoplasm ay na-convert sa glucose-6-P. Dephosphorylation ito ay isinasagawa glucose-6-phosphatase sa endoplasmic reticulum, hanggang sa glucose.

Glycolysis

Glycolysis- isang kumplikadong enzymatic na proseso ng conversion ng glucose na nangyayari sa hindi sapat na pagkonsumo ng O2. Ang huling produkto ng glycolysis ay lactic acid.

Fig.4 Glycolysis at gluconeogenesis

Ang pangkalahatang equation ng glycolysis ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:

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

Biological na kahalagahan glycolysis:

I. Reversibility ng glycolysis - ang glucose ay maaaring mabuo mula sa lactic acid dahil sa gluconeogenesis.

II. Ang pagbuo ng mga phosphorylated compound - hexoses at trioses, na mas madaling ma-convert sa katawan.

III. Ang proseso ng glycolysis ay napakahalaga sa mga kondisyon ng mataas na altitude, na may panandaliang panahon pisikal na Aktibidad, pati na rin sa mga sakit na sinamahan ng hypoxia.

Biyolohikal na kimika Lelevich Vladimir Valeryanovich

Pagtunaw ng carbohydrates

Pagtunaw ng carbohydrates

Ang laway ay naglalaman ng enzyme β-amylase, na sumisira sa β-1,4-glycosidic bond sa loob ng mga molekulang polysaccharide.

Ang pagtunaw ng karamihan ng carbohydrates ay nangyayari sa duodenum sa ilalim ng impluwensya ng pancreatic juice enzymes - β-amylase, amylo-1,6-glycosidase at oligo-1,6-glycosidase (terminal dextrinase).

Ang mga enzyme na pumuputol sa mga glycosidic bond sa disaccharides (disaccharidases) ay bumubuo ng mga enzymatic complex na naisalokal sa panlabas na ibabaw cytoplasmic membrane ng enterocytes.

Sucrose-isomaltase complex - nag-hydrolyze ng sucrose at isomaltose, nag-clear ng β-1,2 - at β-1,6-glycosidic bond. Bilang karagdagan, mayroon itong aktibidad na maltase at maltotriase, na nag-hydrolyzing ng β-1,4-glycosidic bond sa maltose at maltotriose (isang trisaccharide na nabuo mula sa starch).

Glycoamylase complex - catalyzes ang hydrolysis ng β-1,4 bonds sa pagitan ng glucose residues sa olisaccharides, kumikilos mula sa pagbabawas dulo. Pinaghihiwa rin nito ang mga bono sa maltose, na kumikilos tulad ng maltase.

Glycosidase complex (lactase) - sinisira ang ?-1,4-glycosidic bond sa lactose.

Ang Trehalase ay isa ring glycosidase complex na nag-hydrolyze sa mga bono sa pagitan ng mga monomer sa trehalose, isang disaccharide na matatagpuan sa mga mushroom. Ang Trehalose ay binubuo ng dalawang residue ng glucose na naka-link ng isang glycosidic bond sa pagitan ng mga unang anomeric na carbon atom.

Mula sa aklat na Biology [ Kumpletong gabay para maghanda para sa Unified State Exam] may-akda Lerner Georgy Isaakovich

Mula sa aklat na Stop, Who Leads? [Biology ng pag-uugali ng mga tao at iba pang mga hayop] may-akda Zhukov. Dmitry Anatolyevich

CARBOHYDRATE METABOLISM Dapat na muling bigyang-diin na ang mga prosesong nagaganap sa katawan ay kumakatawan sa isang solong kabuuan, at para lamang sa kaginhawahan ng pagtatanghal at kadalian ng pang-unawa ay tinalakay sa mga aklat-aralin at mga manwal sa magkakahiwalay na mga kabanata. Nalalapat din ito sa paghahati sa

Mula sa aklat na Biological Chemistry may-akda Lelevich Vladimir Valeryanovich

Ang kahalagahan ng carbohydrates Ang carbohydrates ay gumaganap ng isang espesyal na papel sa mga sangkap na pumapasok sa katawan na may pagkain, dahil sila ang pangunahing, at para sa mga elemento ng nerve, ang tanging pinagmumulan ng enerhiya para sa mga selula. Samakatuwid, ang antas ng carbohydrates sa dugo ay isa sa pinakamahalaga

Mula sa aklat ng may-akda

Ang psychotropic effect ng carbohydrates Ang glucose ko ay bumubulusok! Sa huling, nakamamatay na oras, sa anyo ng isang tainga, sa anyo ng isang rosas, ay lumitaw sa harap ko. N. Oleynikov Tulad ng inilarawan sa nakaraang seksyon, ang pagpapakilala ng mga carbohydrate sa katawan ay nagpapabuti sa kondisyon ng mga hayop o mga tao na may mahina

Mula sa aklat ng may-akda

Mga impluwensyang humoral sa iba't ibang yugto ng metabolismo ng karbohidrat Isaalang-alang natin ang mga pagbabagong-anyo ng mga carbohydrate na pumapasok sa katawan kasama ng pagkain (Larawan 2.11). kanin. 2.11. Diagram ng pagbabagong-anyo ng carbohydrates sa katawan (E ay nangangahulugang "enerhiya"). Ang pagpasok ng glucose sa dugo ay nangyayari bilang resulta ng

Mula sa aklat ng may-akda

Metabolic at hedonic function ng carbohydrates Ang pangangailangan na mapanatili ang isang tiyak na antas ng glucose sa dugo ay tinitiyak sa antas ng pag-uugali sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang hedonic na pangangailangan para sa mga matamis, na naroroon sa lahat ng mga hayop. Busog man sila, kusa naman sila

Mula sa aklat ng may-akda

Mga kaguluhan sa panunaw at pagsipsip ng carbohydrates Ang patolohiya ng panunaw at pagsipsip ng carbohydrates ay maaaring batay sa dalawang uri ng mga dahilan: 1. Mga depekto ng mga enzyme na kasangkot sa hydrolysis ng carbohydrates sa bituka.2. May kapansanan sa pagsipsip ng mga produkto ng pagtunaw ng carbohydrate sa mga selula

Mula sa aklat ng may-akda

Kabanata 19. Tissue lipids, digestion at transport of lipids Ang lipids ay isang chemically heterogenous na grupo ng mga substance ng biological na pinagmulan, ang karaniwang pag-aari nito ay hydrophobicity at ang kakayahang matunaw sa non-polar organic solvents.

Mula sa aklat ng may-akda

Ang mga lipid ng pagkain, ang kanilang panunaw at pagsipsip. Ang isang may sapat na gulang ay nangangailangan ng 70 hanggang 145 g ng mga lipid bawat araw, depende sa aktibidad sa paggawa, kasarian, edad at mga kondisyong pangklima. Sa isang balanseng diyeta, ang mga taba ay dapat magbigay ng hindi hihigit sa 30% ng kabuuang calories.

Mula sa aklat ng may-akda

Pagtunaw ng mga protina sa gastrointestinal tract Ang pagtunaw ng mga protina ay nagsisimula sa tiyan sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme sa gastric juice. Hanggang sa 2.5 litro ang tinatago bawat araw at ito ay naiiba sa ibang digestive juice sa mataas na acidic na reaksyon nito, dahil sa presensya