Обмен углеводов

Содержание

Слайд 2

Углеводы, их классификация. Углеводы – это органические соединения, содержащие альдегидную или

Углеводы, их классификация. 

Углеводы – это органические соединения, содержащие альдегидную или кето-

группы, и являющиеся производными многоатомных спиртов.  Термин «углеводы» предложен в 1844г. К. Шмидтом, т.к. в то время полагали, что их общая формула представляет собой: Сх(Н2О) n – т.е. углерод + вода. Дальнейшие исследования показали, что это не так. Например: формула дезоксирибозы С5Н1oО4. Поэтому позднее было предложено этот класс веществ называть глицидами. Углеводы широко распространены в природе. В растениях их соединения ~ 80%, в тканях животных всего ~ 2%. Для животныхорганизмов их значение велико.
Слайд 3

Классификация углеводов

Классификация углеводов

Слайд 4

Функция углеводов: - энергетическая: при окислении углеводов выделяется энергия, используемая в

Функция углеводов: - энергетическая: при окислении углеводов выделяется энергия, используемая в биохимических

реакциях (при распаде 1г углевода выделяется ~ 4,1% ккал). - пластическая: продукты обмена углеводов являются источниками для синтеза Жиры, Белки, Нуклеиновые Кислоты, АК.  - опорная: целлюлоза оболочек растительных клеток образует опорные ткани растений. - защитная: углевод учувствует в построении клеточных мембран.
Слайд 5

Классификация углеводов Моносахариды – это производные многоатомных спиртов, у которых одна

Классификация углеводов
Моносахариды – это производные многоатомных спиртов, у которых одна гидрокси группа

(ОН) замещена на карбонильную С=О- (альдегидную или кето) группу. Если карбонильная группа находится в коне цепи, то моносахарид представляет собой альдегид и называется альдозой, при любом другом положении моносахарид является кетоном и называется кетозой.
Олигосахариды – это сложные молекулы, содержащие в своем составе от 2-х до 10 мономеров звеньев.  Различают дисахариды, трисахариды и т.д. 
Дисахариды – это сложные молекулы, которые при гидролизе распадаются на 2 молекулы моносахаридов.
Трисахариды – раффиноза (фруктоза+глюкоза+галактоза)
Полисахариды – это глициды, содержащие от 10 до несколько тысяч мономеров.
Слайд 6

Переваривании Углеводов Эпителиальные клетки кишечника способны всасывать только моносахариды. Поэтому процесс

Переваривании Углеводов

Эпителиальные клетки кишечника способны всасывать только моносахариды. Поэтому процесс переваривания

заключается в ферментативном гидролизе гликозидных связей в углеводах, имеющих олиго- или полисахаридное строение.
Слайд 7

Переваривание углеводов в ротовой полости В ротовой полости пища измельчается при

Переваривание углеводов в ротовой полости

В ротовой полости пища измельчается при пережёвывании,

смачиваясь при этом слюной. Слюна на 99% состоит из воды и обычно имеет рН 6,8. В слюне присутствует гидролитический фермент α-амилаза (α-1,4-гликозидаза), расщепляющая в крахмале α-1,4-гликозидные связи. В ротовой полости не может происходить полное расщепление крахмала, так как действие фермента на крахмал кратковременно. Кроме того, амилаза слюны не расщепляет α- 1,6-гликозидные связи (связи в местах разветвлений), поэтому крахмал переваривается лишь частично с образованием крупных фрагментов - декстринов и небольшого количества мальтозы. Следует отметить, что амилаза слюны не гидролизует гликозидные связи в дисахаридах.
Слайд 8

Переваривание углеводов

Переваривание углеводов

Слайд 9

Действие амилазы слюны прекращается в резко кислой среде содержимого желудка (рН

Действие амилазы слюны прекращается в резко кислой среде содержимого желудка (рН

1,5-2,5). Однако внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться, пока рН не изменится в кислую сторону. Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих углеводы. В желудочном содержимом возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей.
Слайд 10

Переваривание углеводов в кишечнике Последующие этапы переваривания нерасщеплённого или частично расщеплённого

Переваривание углеводов в кишечнике

Последующие этапы переваривания нерасщеплённого или частично расщеплённого крахмала,

а также других углеводов пищи происходит в тонком кишечнике в разных его отделах под действием гадролитических ферментов - гликозидаз.
Слайд 11

Переваривание углеводов в кишечнике

Переваривание углеводов в кишечнике

Слайд 12

Панкреатическая α-амилаза В двенадцатиперстной кишке рН среды желудочного содержимого нейтрализуется, так

Панкреатическая α-амилаза

В двенадцатиперстной кишке рН среды желудочного содержимого нейтрализуется, так как

секрет поджелудочной железы имеет рН 7,5-8,0 и содержит бикарбонаты (НСО3-). С секретом поджелудочной железы в кишечник поступает панкреатическая α-амилаза. Этот фермент гидролизует α-1,4-гликозидные связи в крахмале и декстринах.
Продукты переваривания крахмала на этом этапе - дисахарид мальтоза, содержащая 2 остатка глюкозы, связанные α-1,4-связью. Из тех остатков глюкозы, которые в молекуле крахмала находятся в местах разветвления и соединены α-1,6-гликозидной связью, образуется дисахарид изомальтоза. Кроме того, образуются олигосахариды, содержащие 3-8 остатков глюкозы, связанные α-1,4- и α-1,6-связями.
Слайд 13

α-Амилаза поджелудочной железы, так же, как α-амилаза слюны, действует как эндогликозидаза.

α-Амилаза поджелудочной железы, так же, как α-амилаза слюны, действует как эндогликозидаза.

Панкреатическая α-амилаза не расщепляет α-1,6-гликозидные связи в крахмале. Этот фермент также не гидролизует (3-1,4-гликозидные связи, которыми соединены остатки глюкозы в молекуле целлюлозы. Целлюлоза, таким образом, проходит через кишечник неизменённой. Тем не менее непереваренная целлюлоза выполняет важную функцию балластного вещества, придавая пище дополнительный объём и положительно влияя на процесс переваривания. Кроме того, в толстом кишечнике целлюлоза может подвергаться действию бактериальных ферментов и частично расщепляться с образованием спиртов, органических кислот и СО2. Продукты бактериального расщепления целлюлозы важны как стимуляторы перистальтики кишечника.
Слайд 14

Мальтоза, изомальтоза и триозосахариды, образующиеся в верхних отделах кишечника из крахмала,

Мальтоза, изомальтоза и триозосахариды, образующиеся в верхних отделах кишечника из крахмала,

- промежуточные продукты. Дальнейшее их переваривание происходит под действием специфических ферментов в тонком кишечнике. Дисахариды пищи сахароза и лактоза также гидролизуются специфическими дисахаридазами в тонком кишечнике.
Особенность переваривания углеводов в тонком кишечнике заключается в том, что активность специфических олиго- и дисахаридаз в просвете кишечника низкая. Но ферменты активно действуют на поверхности эпителиальных клеток кишечника.
Ферменты, расщепляющие гликозидные связи в дисахаридах (дисахаридазы), образуют ферментативные комплексы, локализованные на наружной поверхности цитоплазматической мембраны энтероцитов.
Слайд 15

Сахаразо-изомальтазный комплекс Этот ферментативный комплекс состоит из двух полипептидных цепей и

Сахаразо-изомальтазный комплекс

Этот ферментативный комплекс состоит из двух полипептидных цепей и имеет

доменное строение. Сахаразо-изомальтазный комплекс прикрепляется к мембране микроворсинок кишечника с помощью гидрофобного (трансмембранного) домена, образованного N-концевой частью полипептида. Каталитический центр выступает в просвет кишечника.
Связь этого пищеварительного фермента с мембраной способствует эффективному поглощению продуктов гидролиза клеткой.
Сахаразо-изомальтазный комплекс гидролизует сахарозу и изомальтозу, расщепляя α-1,2- и α-1,6-гликозидные связи. Кроме того, оба ферментных домена имеют мальтазную и мальтотриазную активности, гидролизуя α-1,4-гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из крахмала). На долю сахаразо-изомальтазного комплекса приходится 80% от всей мальтазной активности кишечника.
Слайд 16

Гликоамилазный комплекс Этот ферментативный комплекс катализирует гидролиз α-1,4-связи между глюкозными остатками

Гликоамилазный комплекс

Этот ферментативный комплекс катализирует гидролиз α-1,4-связи между глюкозными остатками в

олигосахаридах, действуя с восстанавливающего конца. По механизму действия этот фермент относят к экзогликозидазам. Комплекс расщепляет также связи в мальтозе, действуя как мальтаза. В гликоамилазный комплекс входят две разные каталитические субъединицы, имекдцие небольшие различия в субстратной специфичности. Гликоамилазная активность комплекса наибольшая в нижних отделах тонкого кишечника.