Модуль 6. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

Модульная единица 1. СТРОЕНИЕ, ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ УГЛЕВОДОВ. СИНТЕЗ И МОБИЛИЗАЦИЯ ГЛИКОГЕНА, РЕГУЛЯЦИЯ ПРОЦЕССОВ. НАРУШЕНИЯ ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ, СИНТЕЗА И МОБИЛИЗАЦИИ ГЛИКОГЕНА

Цели изучения

Уметь:

1. Объяснять роль углеводов в метаболизме человека.

2. Объяснять клинические проявления нарушений переваривания и всасывания углеводов для понимания патогенеза ряда заболеваний желудочно-кишечного тракта.

3. Оценивать значение синтеза и распада гликогена для поддержания гомеостаза глюкозы.

4. Объяснять молекулярные механизмы нарушений обмена гликогена.

Знать:

1. Строение основных углеводов пищи. Суточную норму углеводов в питании.

2. Причины и клинические проявления нарушений переваривания лактозы и других дисахаридов.

3. Этапы синтеза гликогена. Особенности мобилизации гликогена в печени и мышцах.

4. Механизмы влияния инсулина, глюкагона и адреналина на обмен гликогена в печени и мышцах.

5. Причины и клинические проявления гликогеновых болезней.

ТЕМА 6.1. ОСНОВНЫЕ УГЛЕВОДЫ ПИЩИ. СТРОЕНИЕ, ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ

1. Основным источником углеводов организма являются углеводы пищи, к которым относится крахмал. Кроме того, в пище содержатся глюкоза, фруктоза, сахароза и лактоза.

Крахмал представляет собой разветвленный полисахарид, мономером которого является глюкоза. Мономеры линейных участков соединены α1,4-гликозидными связями, а в местах разветвления α1,6-связью. Цепи между участками ветвления содержат примерно 24 мономера. Крахмал поступает в организм в составе растительной пищи.

Лактоза содержится в молоке и является основным углеводом в питании грудных детей. Лактоза состоит из остатков D-галактазы и D-глюкозы, связанных β1,4-гликозидной связью.

Сахароза - дисахарид растений, особенно ее много в сахарной свекле и сахарном тростнике. В сахарозе остатки D-глюкозы и D-фруктозы соединены α,β1,2-гликозидной связью.

Мальтоза поступает с продуктами, в которых крахмал частично гидролизован (солод, пиво). Мальтоза состоит из двух остатков D-глюкозы, соединенных α1,4-гликозидной связью. Глюкоза и фруктоза являются моносахаридами и содержатся в меде и фруктах.

Норма углеводов в питании составляет 400-500 г в сутки. Углеводы обеспечивают более 50% калорий, необходимых человеку в сутки.

Пищевые углеводы - полимеры и димеры - подвергаются перевариванию в пищеварительном тракте под действием ферментов, которые гидролизуют гликозидные связи и образуют мономеры, способные всасываться, поступать в кровь, а затем в ткани (рис. 6.1).

2. Переваривание углеводов. Амилаза слюны расщепляет α1,4-гликозидные связи в крахмале. В ротовой полости происходит лишь частичное переваривание крахмала, так как действие фермента на крахмал кратковременно. Основными продуктами переваривания крахмала в ротовой области являются декстрины.

Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих пищевые углеводы. Амилаза слюны инактивируется в желудке, так как оптимальное значение рН для ее активности составляет 6,7, а рН желудочного сока равно ≈ 2. Лишь внутри пищевого комка этот фермент некоторое время продолжает действовать.

Рис. 6.1. Переваривание углеводов.

Ферменты тонкого кишечника, гидролизующие дисахариды, образуют фементативные комплексы, локализованные на поверхности энтероцитов: сахаразо-изомальтазный (включает сахаразу, мальтазу и изомальтазу), гликоамилазный (включает ферменты, расщепляющие олигосахариды и мальтозу), β-гликозидазный (проявляет активность лактазы)

Глкглюкоза, Фруфруктоза, Галгалактоза

Последующее переваривание нерасщепленного или частично расщепленного крахмала происходит в кишечнике. В двенадцатиперстной кишке pH желудочного содержимого нейтрализуется бикарбонатами, содержащимися в секрете поджелудочной железы, и создается оптимальное значение pH 7,5-8 для действия панкреатической α-амилазы.