Тимин О.А. Лекции по общей биохимии2020 (832729), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Лекции по общей биохимии (2020г)187И С П О Л Ь З О В АН И Е У Г Л Е В О Д О В ВБИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ1. Экспериментальная биология: для хроматографии используются декстраны – резервныйполисахарид дрожжей и бактерий, состоящий из остатков αглюкозы. В декстранах основным типом связи является α1,6-гликозидная, а в местах ветвления – α1,2-, α1,3-, α1,4-гликозидные связи.2. Лабораторная диагностика: полисахарид фруктозы инулин, содержащийся в корнях георгинов, артишоков, одуванчиков, является легко растворимым соединением.
В медицинской практике используется для определения очистительной способности почек – клиренса.3. Клиническая медицина:o декстраны используются как компонент кровезаменителей, например, в виде вязкогораствора на 0,9% NaCl – реополиглюкина,o сердечные гликозиды применяются в кардиологии, в качестве агликона они содержатстероиды,o при заболеваниях позвоночника и суставов широкое применение нашли препараты, содержащие хондроитинсульфат и глюкозамины,o при нарушении функции кишечника используются кристаллическая целлюлоза, лактулоза, хитин (полимер 1,4-N-ацетилглюкозамина) как стимуляторы перистальтики, целлюлоза и хитин могут использоваться и в качестве адсорбента,o гепарин и его производные назначаются в качестве антикоагулянтов при сосудистыхпроблемах,o инфекционные заболевания лечатся гликозидными антибактериальными средствами,например, стрептомицин, эритромицин.ВНЕШНИЙ ОБМЕН УГЛЕВОДОВПотребность в углеводах взрослого организма составляет 350-400 г в сутки, при этомцеллюлозы и других пищевых волокон должно быть не менее 30-40 г.С пищей в основном поступают крахмал, гликоген, целлюлоза, сахароза, лактоза, мальтоза, глюкоза и фруктоза, рибоза.Р ОТОВ А ЯП ОЛОС ТЬЗдесь находится кальций-содержащий фермент α-амилаза.
Оптимум ее рН 7,1-7,2, активируется ионами Cl–. Являясь эндогликозидазой, она беспорядочно расщепляет внутренниеα1,4-гликозидные связи и не влияет на другие типы связей.В ротовой полости крахмал и гликоген способны расщепляться α-амилазой до декстринов – разветвленных (с α1,4- и α1,6-связями) и неразветвленных (с α1,4-связями) олигосахаридов. Дисахариды ничем не гидролизуются.Ж Е ЛУД ОКИз-за низкой рН амилаза инактивируется, хотя некоторое время расщепление углеводовпродолжается внутри пищевого комка.К И ШЕ ЧН ИКДля переваривания полисахаридов в полости тонкого кишечника работает панкреатическя α-амилаза, разрывающая в ранее образованных (слюнной амилазой) декстринах, в крахмале и гликогене внутренние α1,4-связи.Строение и обмен углеводов188Кроме полостного, имеется еще и пристеночное пищеварение, которое осуществляют:o сахаразо-изомальтазный комплекс (рабочее название сахараза) – в тощей кишке гидролизует 1,2-, 1,4-, 1,6-гликозидные связи, расщепляет сахарозу, мальтозу мальтотриозу, изомальтозу,o -гликозидазный комплекс (рабочее название лактаза) – гидролизует 1,4-гликозидные связи между галактозой и глюкозой (лактозу).
У детей активность лактазы очень высока уже до рождения и сохраняется на высоком уровне до 5-7 лет, после чего снижается,o гликоамилазный комплекс – находится в нижних отделах тонкого кишечника и расщепляет 1,4-гликозидные связи в олигосахаридах с восстанавливающего конца.П Е Р Е В АР И В АН И Е У Г Л Е В О Д О В У Д Е Т Е ЙУ детей первого года жизни из-за недостаточной кислотности желудка слюнная α-амилаза способна попадать в тонкую кишку и участвовать в пищеварении. Поэтому, несмотря нато, что активность -амилазы поджелудочной железы у новорожденных довольно низкая,младенцы удовлетворительно способны переваривать полисахариды, в том числе и молочныхсмесей.
К концу первого года жизни активность панкреатической -амилазы возрастает в 25раз, к периоду половой зрелости – в 50 раз.Еще одной особенностью переваривания углеводов у младенцев является разная скорость гидролиза -лактозы и -лактозы. -Лактоза, присутствующая в женском молоке, неполностью гидролизуется в тонкой кишке и не вызывает сильной гипергликемии. Часть -лактозы достигает нижних отделов тонкой кишки и толстого кишечника и предопределяет, вчисле других достоинств грудного вскармливания, развитие оптимальной кишечной микрофлоры. В коровьем молоке преобладает -лактоза, которая легко расщепляется уже в верхних отделах тонкого кишечника и полученные моносахара быстро всасываются, что приводитк более высокой гипергликемии.Н АРУШЕ НИЯПЕРЕВ АР ИВ АНИЯ Д ИСАХ АР ИДОВСуществуют две наиболее встречающиеся формы нарушения переваривания дисахаридов в кишечнике – дефект лактазы и сахаразы.Приобретенные формы недостаточности переваривания углеводов возникают в результате заболеваний стенок ЖКТ, когда нарушается образование ферментов и их размещение нащеточной каемке энтероцитов.
К тому же ухудшается всасывание моносахаров.При наследственной патологии лактазы симптомы проявляются после первых кормлений; патология сахаразы обнаруживается позднее, при введении в рацион сладкого.Недостаточность лактазы может быть не только у младенцев, но также у подростков ивзрослых в результате естественного процесса снижения синтеза фермента в онтогенезе.Патогенез. Отсутствие гидролиза соответствующих дисахаридов приводит к осмотическому эффекту и задержке воды в просвете кишечника.
Кроме этого, сахара активно потребляются микрофлорой толстого кишечника и метаболизируют с образованием органическихкислот (масляная, молочная) и газов. Из-за этого симптомами лактазной или сахаразной недостаточности являются диарея, рвота, метеоризм, вспучивание живота, его спазмы и боли.Диагностика. Дифференциальная диагностика нарушений переваривания и всасывания заключается в контроле уровня глюкозы крови после раздельного приема дисахаридов иэквивалентного количества моносахаридов. Незначительный подъем концентрации глюкозыкрови в первом случае указывает на нехватку ферментов, во втором – на нарушение всасывания.Основы лечения.
Исключение из рациона молока или продуктов с добавлением сахарав зависимости от типа непереносимого углевода.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)РОЛЬ189ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В П ИЩЕ В АРЕ НИИЦеллюлоза ферментами человека не переваривается, т.к. не синтезируются соответствующие ферменты. Но в толстом кишечнике под действием ферментов микрофлоры некотораячасть ее может гидролизоваться с образованием целлобиозы и глюкозы. Глюкоза частичноиспользуется самой микрофлорой и окисляется до органических кислот (масляной, молочной),которые стимулируют перистальтику кишечника.Основная роль целлюлозы для человека:o стимулирование перистальтики кишечника,o формирование каловых масс,o стимуляция желчеотделения,o абсорбция холестерола и других веществ, что препятствует их всасыванию.П Е Р Е Н О С Г Л Ю К О З Ы Ч Е Р Е З М Е М Б Р АН ЫВСАСЫВ АНИЕВ КИШЕЧНИКЕВсасывание моносахаридов происходит по механизму вторичного активного транспорта.
Это значит, что затрата энергии при переносе сахаров происходит, но тратится она ненепосредственно на транспорт сахара, а на создание градиента концентрации другого вещества. В случае глюкозы таким веществом являются ионы натрия.Фермент базолатеральной мембраны Na+,К+-АТФаза постоянно, в обмен на ионы калия,выкачивает ионы натрия из клетки, именно этот транспорт требует затрат энергии. В просветекишечника содержание натрия относительно высоко, и он связывается со специфическим мембранным белком, имеющим два центра связывания: один для ионов натрия, другой для моносахарида.
Примечательно то, что моносахарид связывается с белком только после того, как сним свяжется ион Na+. Далее белок-транспортер свободно мигрирует в толще мембраны. Приконтакте белка с цитоплазмой натрий быстро отделяется от него по градиенту концентрациии сразу отделяется моносахарид. Результатом является накопление моносахарида в клетке, аионы натрия выкачиваются Na+,К+-АТФазой.Строение и обмен углеводов190Выход глюкозы из клетки в межклеточное пространство и далее кровь происходит благодаря облегченной диффузии.ТРАНСПОРТИЗ КРО В И ЧЕ РЕЗ КЛ ЕТ ОЧНЫЕ МЕ МБР АНЫИз крови внутрь клеток глюкоза попадает при помощи облегченной диффузии – по градиенту концентрации с участием белков-переносчиков (глюкозных транспортеров "ГлюТ").Различают 12 типов транспортеров глюкозы, расположенных на мембранах различных клеток.В печени и эпителии кишечника присутствует ГлюТ-2, всегда присутствующий намембране и обладающий способностью пропускать глюкозу в обе стороны – как внутрьклетки, так и наружу.В мышцах и жировой ткани находится ГлюТ-4, только эти транспортеры являютсячувствительными к влиянию инсулина – при действии инсулина на клетку они поднимаютсяк поверхности мембраны и переносят глюкозу внутрь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
