до каких элементов расщепляются углеводы
Расщепление и всасывание углеводов в организме
Углеводы, поступающие с пищей, расщепляются в организме до глюкозы.
Расщепление углеводов начинается еще в полости рта ферментами слюны амилазой и мальтазой.
Амилаза слюны расщепляет крахмал до дисахарида – мальтозы, а затем фермент мальтаза расщепляет углевод мальтозу до 2 молекул глюкозы. При этом появляется сладковатый привкус во рту.
Затем расщепление углеводов происходит в тонком кишечнике ферментами амилазой, мальтазой, лактазой (кишечного и поджелудочного соков) до глюкозы.
Примерно 25 – 28 % глюкозы становится жиром.
Процесс синтеза гликогена из глюкозы называется гликогенез, происходит в печени. Гликоген может распадаться до глюкозы – гликогенолиз.
Гликоген может синтезироваться в мышцах. Распад гликогена – источник энергии мышечных сокращений.
При быстром неполном (безкислородном) распаде мышечного гликогена образуются пировиноградная и молочная кислоты, вызывающие боли в мышцах при большой физической нагрузке. Этот процесс называется гликолиз.
Процесс образования глюкозы из белков и жиров называется глюконеогенез.
Около 64 % глюкозы поглощается головным мозгом, а снижение поступления глюкозы приводит к нарушениям функций мозга.
Избыток углеводов в питании приводит к ожирению, т. к. лишние углеводы перерабатываются в жиры.
Недостаток углеводовв пище приводит:
— к недостатку энергии, слабости. Недостаток энергии будет при этом пополняться за счет расщепления собственных тканей организма – жиров, белков («организм ест сам себя»);
— к замедлению процессов перистальтики в кишечнике и накоплению шлаков (недостаток клетчатки).
Регулируют углеводный обмен ЦНС и гормоны: инсулин и глюкагон (гормоны поджелудочной железы), глюкокортикоиды и адреналин (гормоны надпочечников), гормоны гипофиза и щитовидной железы.
В каких продуктах содержатся углеводы?
Питание человека нельзя представить без углеводов. В список продуктов, содержащих углеводы, входят и фрукты, и овощи, и молоко, и сладости, и крупы, и макаронные изделия, и сахар. Но какие именно углеводы полезны для организма, а какие наносят вред? Объясняет член Национального общества диетологов Ольга Деккер.
Что такое углеводы? Какие функции выполняют?
Углеводы являются главным источником энергии в организме, органическим соединением для роста клеток и питанием для мозга. Углеводы преобразуются в глюкозу, в снабжении которой человеческий организм нуждается постоянно.
— являются источником энергии в организме;
— входят в состав клеток и тканей;
— определяют группу крови;
— входят в состав многих гормонов;
— оказывают тонизирующее действие на центральную нервную систему;
— выполняют защитную функцию в составе антител;
— играют роль запасного вещества в организме и другие.
— моносахариды (фруктоза или глюкоза — мгновенно усваиваются в организме);
— дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза — также быстро усваиваются);
— полисахариды (целлюлоза, клетчатка, крахмал — расщепляются в организме медленно).
В связи с этим углеводы делят на:
— простые (быстрые) — это те, которые моментально оказываются в крови и повышают уровень сахара.
— сложные (медленные) — те, которые усваиваются медленно, за счет чего организм получает необходимую энергию и успевает ее расходовать, не откладывая жир.
Именно сложные углеводы являются самыми полезными. К ним относятся клетчатка, пищевые волокна, гликоген, крахмал в чистом виде.
Таблица простых углеводов
Продукт
Количество углеводов на 100 г продукта
Сложные и простые углеводы – одинаково полезные?
Почему вдруг коричневый рис полезнее белого, что значит инсулиновый отклик, причем здесь гликемический индекс и другие непонятные термины? Все дело в простых и медленных углеводах – о них и пойдет речь.
Что такое быстрые углеводы и чем отличаются от медленных? Почему они важны
Углеводы (сахариды) – это основной источник энергии для организма (1 г углеводов дает 4 ккал) – он расщепляет их и преобразует в глюкозу, которая питает клетки тканей. По сути, углеводы представляют собой макроэлементы и состоят из клетчатки, крахмала и сахара. Все это – необходимые питательные вещества для организма. Клетчатка и крахмалы – медленные углеводы (сложные), а сахара – быстрые (простые).
Быстрые углеводы содержатся в сладостях, выпечке, газировке. Быстрые углеводы состоят из простых сахаров (моносахариды, дисахариды) – организм расщепляет их моментально и сразу получает необходимую ему энергию. Уровень сахара в крови при этом резко поднимается, но так же быстро падает – то есть энергии хватает лишь на короткое время. Дело в том, что в ответ на скачок глюкозы в крови поджелудочная железа вырабатывает инсулин – гормон, который приводит в норму уровень глюкозы. Но инсулин работает недолго, и уже через 30-40 минут чувство насыщения сменяется голодом.
Медленные углеводы содержатся в цельнозерновых крупах, бобовых, овощах – в них больше питательных веществ (витамины, минералы, антиоксиданты), чем в продуктах с простыми углеводами. Сложные углеводы имеют сложную структуру и состоят из полисахаридов – сложных молекулярных цепочек, которые организм расщепляет до более простых – а это занимает время (около 2 часов). Пока организм занят этим процессом, вы чувствуете себя сытыми. Энергия при этом поступает дозировано, но стабильно – без резких скачков сахара, перепадов бодрости/усталости.
Отличить быстрые углеводы от медленных просто – первые состоят из одной (моносахариды) или двух молекул (дисахариды) и имеют высокий ГИ (гликемический индекс) – быстро подзаряжают, эффект кратковременный. Вторые же содержат более двух молекул (полисахариды) и имеют высокий ГИ – работают медленно, но долго.
При чем здесь гликемический индекс (ГИ)
Разделять углеводы на простые и сложные – не совсем верно. Есть еще гликемический индекс (ГИ) – показатель того, насколько быстро продукт преобразуется в глюкозу по шкале от 0 до 100. Если углеводы усваиваются быстро, то ГИ будет высоким, если медленно – то низким. То есть, чем выше этот показатель, тем быстрее поднимается уровень сахара в крови, и наоборот. Откуда появились эти цифры? Исследователи замеряли уровень сахара в крови после приема определенного продукта натощак (сразу после пробуждения), записали эти показатели и поделили на три группы:
от 55 до 69 – средний ГИ;
от 70 и выше – высокий ГИ.
Но: не стоит ориентироваться только на ГИ, важно учитывать еще и гликемическую нагрузку (ГН) – показатель того, сколько в продукте содержится углеводов. Значение ГН бывает низким – до 10, средним – 10-19, высоким – 20 и выше.
Например, у арбуза высокий ГИ – 76, но ГН всего 7. Это означает, что сахар в крови повысится не сильно, потому что углеводы составляют лишь 5 г объема, остальное – в основном вода. Но и тут есть свои нюансы – ГИ и ГН не учитывают сорт и спелость продукта, изменения после его готовки, комбинацию продуктов в блюде. Лучше всего ориентироваться не на эти показатели, а на качество продукта. У того же картофеля ГИ очень высокий, но если его правильно приготовить (без масла, жирного молока), то вреда от него не будет.
Почему из-за быстрых углеводов набирается вес
То, что простые углеводы работают быстрее, чем их «полезные» аналоги – это понятно. А почему из-за них толстеют? Потому что расщепляются они моментально – организм попросту не успевает их потратить. До тех пор, пока организм разносит глюкозу по крови, вы чувствуете насыщение. Но, как только уровень глюкозы в крови поднимается выше 100 мг/дл, инсулин загоняет глюкозу в жировые клетки. Когда инсулин справляется со своей задачей, вы снова хотите есть.
В теории получается вот что: быстрый углевод – скачок сахара и инсулина – голод и переедание. Но на практике человек редко употребляет чистый углевод – обычно в состав продукта входит и немало жиров. Например, в 100 г шоколада содержится примерно 50 г углеводов и 34 г жира – а калорий в них в два раза больше, чем в углеводах. Замкнутый круг можно прервать, если ограничивать порции – съесть, например, не плитку шоколада, а только дольку. Но в идеале заменить фруктом – в том же яблоке всего 10 г углеводов и 0,4 г жира.
Значение углеводов в питании. Почему нельзя полностью их исключать и верить диетам
Понемногу все полезно – и вот почему:
1. Медленные углеводы – это источник клетчатки и крахмала – в них много энергетической ценности для организма. Самый полезный тип углеводов – это клетчатка – она не откладывается в лишний жир и даже снижает риск ожирения, контролирует уровень сахара в крови и помогает работе ЖКТ. Крахмал в умеренных количествах тоже нужен – он питает полезные кишечные бактерии, повышает чувствительность к инсулину и помогает усваивать питательные вещества. Долгих углеводов в рационе должно быть не менее 50 % от общего числа калорий.
2. Нельзя полностью исключать и простые углеводы – в умеренных количествах они не навредят. Сахар – это источник энергии для мозга – он потребляет до 30-40% глюкозы из крови. В случае, когда нужно быстро пополнить запасы гликогена, например, после тренировки, – тоже выручают быстрые углеводы. Дело в том, что во время интенсивных тренировок адреналин подавляет работу инсулина – а он отвечает за восстановление и рост мышечной массы.
3. Верить диетам тоже не стоит – отказ от сложных и простых углеводов не гарантирует похудение – жиры и белки тоже влияют на уровень сахара в крови и инсулина. На низкоуглеводной и кето-диете, например, в первую очередь уходит не лишние кг, а вода. Дело в том, что углеводы задерживают воду, и вместо того, чтобы терять вес, вы получите обезвоживание и кучу других «побочек» (дефицит витаминов и минералов, тошнота, вялость, проблемы со сном, головные боли). Долго сидеть на таких диетах нельзя, да и не каждый сможет долго себя ограничивать в углеводах – без основного источника энергии организм начинает расщеплять жиры, а это не просто. Плюс у низкоуглеводных диет, как и любых других, есть противопоказания.
Сколько углеводов в день нужно мужчинам и женщинам
Суточная норма углеводов зависит от пола, возраста, веса, образа жизни и целей:
Женщины:
похудеть – 50-55 кг (110 г), 60-65 кг (140 г), 70-75 кг (160 г), 80-85 кг (170 г);
удержать вес – 50-55 кг (140 г), 60-65 кг (160 г), 70-75 кг (190 г), 80-85 кг (210 г);
набрать массу – 50-55 кг (190 г), 60-65 кг (240 г), 70-75 кг (250 г), 80-85 кг (260 г).
Мужчины:
похудеть – 50-55 кг (165 г), 60-65 кг (170 г), 70-75 кг (175 г), 80-85 кг (185 г);
удержать вес – 50-55 кг (220 г), 60-65 кг (235 г), 70-75 кг (245 г), 80-85 кг (265 г);
набрать массу – 50-55 кг (280 г), 60-65 кг (295 г), 70-75 кг (310 г), 80-85 кг (320 г).
Процент углеводов от суточной калорийности рациона зависит от ваших целей:
менее 10% от общего количества калорий (сокращение углеводов обычно используется в лечебных целях, например, для диабетиков);
10-15% от общего количества калорий (в период похудения на короткий срок немного ограничить углеводы можно, особенно быстрые);
15-30% от общего количества калорий (подойдет тем, кто поддерживает вес);
более 30% от общего количества калорий (спортсменам и тем, кто хочет набрать мышечную массу, можно увеличить количество углеводов).
Простые углеводы – список продуктов
Фрукты и ягоды: банан, киви, личи, дыня, ананас, арбуз, финики, манго, хурма.
Овощи: картофель, батат, морковь, зеленый горошек.
Крупы: сухие завтраки, каши быстрого приготовления, пшено, белый рис.
Молочные продукты: рисовое молоко, мороженое, йогурт с фруктами.
Сладости и закуски: рисовые лепешки, мармелад, крекеры, чипсы, шоколад, пирожные, белый хлеб, шоколадные батончики, печенье, мед, джем, газировки.
Для удобства – таблица продуктов с быстрыми углеводами:
Продукт | Гликемический индекс |
Финики | 145 |
Мед | 89 |
Арбуз | 76 |
Чипсы | 74 |
Мороженое | 70 |
Шоколад молочный | 70 |
Ананас | 67 |
Дыня | 65 |
Картофель | 65 |
Белый рис | 64 |
Банан | 60 |
Батат | 55 |
Сложные углеводы – список продуктов
Фрукты и ягоды: яблоко, ежевика, черника, вишня, грейпфрут, апельсин, чернослив, груши, персики, курага, сливы, груши, клубника.
Овощи: спаржа, шпинат, салат, редис, брокколи, сельдерей, капуста, брюссельская и цветная капуста, баклажаны, огурцы, лук, репа, артишок, фасоль, чечевица, огурцы, редька, морковь.
Крупы: ячмень, овсянка, гречка, овсяные отруби, коричневый рис, ростки пшеницы, просо, кукурузная мука, дикий рис.
Молочные продукты: нежирный йогурт, обезжиренное молоко.
Семена и орехи: миндаль, арахис, грецкие орехи, кешью, кунжут, льняное семя, семена подсолнечника.
Для удобства – таблица продуктов с медленными углеводами:
Продукт | Гликемический индекс |
Гречка | 50 |
Коричневый рис | 45 |
Груша | 35 |
Яблоко | 35 |
Ежевика | 25 |
Черника | 25 |
Вишня | 22 |
Фасоль | 22 |
Нежирный йогурт | 19 |
Спаржа | 15 |
Шпинат | 15 |
Миндаль | 10 |
Какие углеводы нужны для набора массы, а какие для похудения? Как правильно их употреблять
Для спортивных целей важны оба вида углеводов – у каждого из них своя роль и польза (размеры порций, калорийность и качество продукта тоже нужно учитывать):
Набор мышечной массы:
быстрые углеводы – употребляйте за полчаса до и после тренировки. В первом случае вы их потратите быстрее, чем они успеют отложиться в жир, во втором – они прямиком отправятся восполнять запасы гликогена в мышцах (за лишний вес переживать не стоит);
медленные углеводы – употребляйте за 1-2 часа до и после тренировки. В первом случае энергии хватит до конца занятия, во втором – мышцы тоже будут восстанавливаться и расти, но медленнее.
Похудение:
быстрые углеводы – не стоит от них полностью отказываться, особенно во время похудения – это может привести к срывам;
медленные углеводы – спасают от переедания и не откладываются про запас. Пока они перевариваются, вы чувствуете себя сытыми.
Чем грозит недостаток углеводов
Когда организм лишается основного источника энергии, он сразу начинает бить тревогу – вот как это проявляется:
обезвоживание – при дефиците углеводов «донорами» энергии становятся мышцы, а они на 75% состоят из воды – запасы жидкости в этот момент истощаются;
проблемы с ЖКТ – полезные бактерии питаются клетчаткой в составе сложных углеводов, а избыток жирных и белковых продуктов приведет к запорам и вздутию;
плохое самочувствие – у организма уходит немало сил на расщепление жиров вместо углеводов, плюс сахар тесно связан с уровнем дофамина и хорошим настроением (гормона радости);
переедание – медленные углеводы надолго сохраняют чувство сытости – это связано с клетчаткой в их составе – она придает пище объем и увеличивает выработку гормонов GLP-1 и пептид YY – они снижают аппетит.
Чем грозит недостаток углеводов
Когда организм лишается основного источника энергии, он сразу начинает бить тревогу – вот как это проявляется:
обезвоживание – при дефиците углеводов «донорами» энергии становятся мышцы, а они на 75% состоят из воды – запасы жидкости в этот момент истощаются;
проблемы с ЖКТ – полезные бактерии питаются клетчаткой в составе сложных углеводов, а избыток жирных и белковых продуктов приведет к запорам и вздутию;
плохое самочувствие – у организма уходит немало сил на расщепление жиров вместо углеводов, плюс сахар тесно связан с уровнем дофамина и хорошим настроением (гормона радости);
переедание – медленные углеводы надолго сохраняют чувство сытости – это связано с клетчаткой в их составе – она придает пище объем и увеличивает выработку гормонов GLP-1 и пептид YY – они снижают аппетит.
Чем можно заменить углеводы в питании и стоит ли?
Заменить углеводы можно только белками и жирами, но делать этого не обязательно – разве что по назначению врача (но это уже другая история). Достаточно лишь сократить порции и вместо рафинированных, химически обработанных продуктов выбирать цельные или минимально обработанные – без красителей, консервантов и вредных веществ.
Например, альтернатива кукурузным хлопьям – попкорн (только без добавок и из настоящей кукурузы). Сахар тоже бывает разным – фруктоза (фрукты), лактоза (молоко) и мальтоза (зерна) – они усваиваются медленнее, чем сахароза – вреда от них будет меньше, чем от сладостей. В неограниченном количестве их есть тоже нельзя, но заменить десерт – можно.
Если кратко, то: хитрость углеводов заключается в том, что можно съесть кусочек десерта (примерно 100 ккал) и набрать вес, а можно съесть огромную тару овощей (тоже 100 ккал), и все равно похудеть (как минимум не поправиться) – благодаря медленным углеводам чувство насыщения длится гораздо дольше.
Прежде чем что-нибудь съесть, не обязательно каждый раз сверяться с показателями ГИ и калорийности – лучше всего обращать внимание на количество питательных веществ и ограничивать порции (а если не получается, то вовремя их «отрабатывать» в спортзале). Это мы к тому, что насытиться быстрыми углеводами редко у кого получается – у некоторых этот момент вообще никогда не наступает, а вот медленными утолить голод можно почти сразу – но во всем важна мера.
Напоминаем, что у нас есть раздел со скидками, в котором вы сможете найти промокоды Grow Food.
Параграф 30. Переваривание углеводов
Автор текста – Анисимова Елена Сергеевна.
Авторские права защищены. Продавать текст нельзя.
Курсив не зубрить.
Замечания можно присылать по почте: exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5
ПАРАГРАФ № 30. См. также п. 28, 29, 31, 8.
«Функции углеводов.
Углеводы в питании.
Переваривание углеводов.
Унификация моносахаридов.»
Нужно знать формулы глюкозы, фруктозы, галактозы, сахарозы, лактозы, мальтозы, ДОАФ, ГА и их фосфатов (1- и т.д.).
30. 1. ФУНКЦИИ. См. п. 32, 38 и 39.
1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ функция – ГЛЮКОЗА необходима для выработки АТФ в эритроцитах и головном мозге, поэтому ее концентрация в крови должна поддерживаться на уровне не менее 3 ммоль/л, а снижение концентрации глюкозы приводит к слабости, затуманенности сознания, создает риск обморока и смерти. Глюкоза поступает в кровь из печени, в которую поступает при переваривании углеводов пищи, образуется при распаде гликогена или при синтезе из аминокислот (см. ГНГ).
2. ПЕНТОЗЫ (рибоза и дезоксирибоза) входят в состав РНК и ДНК. Образуются пентозы из глюкозы в пентозофосфатном пути. п.35 и 72.
3. Разные моносахариды входят в состав олигосахаридов и полисахаридов. Олигосахариды соединены с липидами, образуя гликолипиды, или с белками, образуя гликопротеины; гликопротеины и гликопротеины входят в состав мембран, углеводный компонент находится на внешней поверхности мембраны, участвует в узнавании (то есть выполняет РЕЦЕПТОРНУЮ ФУНКЦИЮ). Гликопротеины есть в крови. Полисахариды входят в состав соединительной ткани (хрящей и т.д.), выполняя опорно-защитную функцию. Мономеры олиго- и полисахаридов образуются из глюкозы.
4. Из глюкозы образуются метаболиты ЦТК, из которых синтезируются заменимые аминокислоты для белков и липиды (жирные кислоты, холестерин, кетоновые тела).
30. 2. Углеводы в питании:
потребность, оценка значения крахмала, сахарозы, пищевых волокон. См. 28.
В мёде и фруктах содержатся моносахариды ГЛЮКОЗА И ФРУКТОЗА, которые могут сразу всасываться.
В обычных сладостях содержится САХАРОЗА – дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы, соединенных 1,2-гликозидной связью, которая расщепляется в тонком кишечнике ферментом сахаразой, что приводит к образованию моносахаридов глюкозы и фруктозы.
В молоке (но не в кисло-молочных продуктах) содержится «молочный сахар» – дисахарид ЛАКТОЗА, состоящий из остатков галактозы и глюкозы, соединенных ;-1,4-гликозидной связью, расщепляемой ферментом лактаза, что приводит к образованию моносахаридов галактоза и глюкозы. Лактоза является единственным углеводом в питании грудных детей.
Моносахариды и дисахариды имеют сладкий вкус и относятся к «простым» углеводам. Из-за их быстрого переваривания их употребление приводит к быстрому повышению концентрации глюкозы в крови, поэтому они быстро нормализуют самочувствие, если оно нарушено низкой концентрацией глюкозы в крови, но поэтому же нежелательно употреблять простые углеводы в больших количествах (это привело бы к резкому повышению концентрации глюкозы в крови, способствовало бы превращению глюкозы в жир). Рекомендуют употреблять не более 30г простых углеводов в сутки, распределяя это количество на несколько приемов.
КРАХМАЛ – основной углевод картофеля, злаков и изделий из них (каш, макарон, хлеба, булочек, тортов и т.д.). В сутки рекомендуют употреблять 300г крахмала (конечно, не в чистом виде, а в составе названных продуктов). Крахмал переваривается медленнее, чем простые (сладкие) углеводы, поэтому употребление продуктов с крахмалом приводит к более медленному и плавному повышению концентрации глюкозы в крови.
Значение ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН. (Клетчатки).
Это нерасщепляемые ферментами человека полисахариды клеточных стенок растений и грибов (отсюда второе название волокон – клетчатка). Примеры волокон – целлюлоза, пектин. Пищевые источники клетчатки – оболочки злаков (отруби), мюсли, хлеб из муки грубого помола, каши, морская капуста, овощи, фрукты и ягоды, соки с мякотью и т.д. Поскольку пищевые волокна не расщепляются, то они не являются источниками калорий, но наличие клетчатки в пище необходимо для профилактики ряда заболеваний – атеросклероза и ИБС, ожирения, геморроя, дисбактериоза – см. таблицу.
(Таблица свойства клетчатки)
30.3. Переваривание и всасывание углеводов. Дисахаридозы.
30. 3. 1. Всасывание.
Всасываться могут моносахариды. Дисахариды и полисахариды должны сначала расщепиться до моносахаридов.
Моносахариды (глюкоза и фруктоза мёда и фруктов) всасываются в тонком кишечнике в ЭНТЕРОЦИТЫ, транспортируясь через мембраны энтероцитов внутрь с помощью белков-ТРАНСПОРТЕРОВ.
При патологии кишечника (энтериты и т.д. – см. СНПВ в п.62) всасывание моносахаридов замедляется (снижение всасывания называется мальабсорбцией), что ведет
1 – к снижению поступления моносахаридов в организм (что снижает гликемию) и
2 – к поступлению моносахаридов в толстый кишечник, в котором моносахариды подвергаются действию микрофлоры, что приводит
1 – к размножению патогенных микроорганизмов (дисбактериозу),
2 – к диарее (моносахариды превращаются микрофлорой в осмотически активные вещества, то есть в вещества, вызывающие приток воды в полость кишечника).
Сначала концентрация глюкозы в полости кишечника больше, чем в энтероцитах, а затем – меньше, поэтому транспорт глюкозы в энтероциты (всасывание) происходит сначала по градиенту концентраций глюкозы, а затем – ПРОТИВ ГРАДИЕНТА.
Для транспорта против градиента нужна энергия;
источником энергии для транспорта глюкозы против ее градиента является транспорт ионов натрия по градиенту ионов натрия тоже внутрь энтероцитов – п.25.
Транспорт глюкозы и ионов натрия осуществляется одним и тем же белком-транспортером. Способ всасывания глюкозы тем же белком, что и натрий и в том же направлении называется СИМПОРТОМ глюкозы и натрия.
Форма энергии, которая используется при транспорте глюкозы в энтероциты против градиента, называется электро-химическим потенциалом ионов натрия. Источником ионов натрия в полости кишечника является поваренная соль пищи и транспорт ионов натрия натрий-калиевой АТФ-азой (поэтому всасывание глюкозы, переваривание углеводов требует затрат энергии и поэтому неподсоленную пищу трудно есть).
Из энтероцитов глюкоза поступает в КРОВЕНОСНЫЕ капилляры, с током крови поступает в ПЕЧЕНЬ. Если при этом гликемия низкая, то глюкоза поступает в кровь, что приводит к нормализации и повышению гликемии. Если гликемия нормальная, то поступившая из кишечника глюкоза используется для синтеза гликогена (около 150г в печени). Если гликогена в печени достаточно, то глюкоза превращается в жир (поэтому лишние углеводы пищи способствуют ожирению). Также глюкозы используется печенью для синтеза пентоз, глюкуроната и гликопротеинов.
30. 3. 2. РАСЩЕПЛЕНИЕ ДИСАХАРИДОВ
лактозы, сахарозы и мальтозы до моносахаридов осуществляется в тонком кишечнике путем гидролиза ферментами лактАЗОЙ, сахаразой и мальтазой, которые называются дисахаридазами, находятся на поверхности энтероцитов (пристеночное пищеварение) и вырабатываются энтероцитами.
Поэтому патология тонкого кишечника может быть причиной дефицита дисахаридаз (пример вторичной энзимопатии) – см. дисахаридозы.
ЛАКТАЗА расщепляет (путем гидролиза) ;-1,4-гликозидную связь лактозы между остатками галактозы и глюкозы, образуя галактозу и глюкозу.
САХАРАЗА расщепляет 1,2-гликозидную связь сахарозы между остатками глюкозы и фруктозы, образуя глюкозу и фруктозу.
МАЛЬТАЗА расщепляет ;-1,4-гликозидную связь мальтозы между двумя остатками глюкоз, образуя 2 молекулы глюкозы.
Если активность дисахаридаз снижается, это ведет к замедлению расщепления дисахаридов в тонком кишечнике, поступлению части дисахаридов в толстый кишечник, возникновению диареи и дисбактериоза.
Причиной снижения активности дисахаридаз могут быть патология тонкого кишечника (пример вторичной энзимопатии)
и мутации генов, кодирующих дисахаридазы (примеры первичных энзимопатий).
Низкая активность дисахаридаз проявляется в виде диареи при поступлении в организм их субстратов. –
Низкая активность лактазы проявляется после первого же кормления новорожденного молоком; нужно исключить из питания молоко и продукты, приготовленные с использованием цельного молока; при этом кисло-молочные продукты можно употреблять (в них нет лактозы).
Низкая активность сахаразы проявляется после поступления в организм сладкой пищи или напитков. Нужно исключить из питания сахар и продукты, содержащие сахарозу (варенье, печение, конфеты и т.д.)
Низкая активность мальтазы проявляется при поступлении в организм продуктов, содержащих крахмал (крахмал является основным источником мальтозы после своего расщепления).
Нарушения обмена дисахаридов называются ДИСАХАРИДОЗАМИ.
Галактоза и фруктоза в печени превращаются в глюкозу – см. унификацию моносахаридов.
30. 3. 3. РАСЩЕПЛЕНИЕ КРАХМАЛА.
Крахмал – это полимер, состоящий из остатков глюкозы, связанных ;-1,4-гликозидными связями в длинных линейных участках (по тысяче остатков).
;-1,4-гликозидные связи крахмала расщепляются ферментом ;-амилаза, которые расщепляет связь между вторым и третьим концевыми остатками глюкозы, отщепляя молекулы мальтозы (но не глюкозы).
Амилаза.
Фермент ;-амилаза есть и работает в ротовой полости и в 12-перстной кишке (ДПК). В ротовую полость амилаза поступает в составе слюны из слюнных желез, а в ДПК – в составе панкреатического сока из поджелудочной железы (ПЖЖ).
При повреждении слюнных желез (например, при паротите) или при повреждении ПЖЖ (например, при панкреатите) амилаза поступает из поврежденных клеток в кровь, поэтому повышенная активность амилазы в крови – признак паротита или панкреатита;
но при паротите повышена активность только амилазы только в крови,
а при панкреатите в крови повышена активность ещё и липазы, а активность амилазы повышена еще и в моче (диастаза).
(Эти ведения используются пори постановке диагноза).
Расщепление крахмала начинается в ротовой полости под действием амилазы слюны, но так как люди обычно почти сразу глотают непрожёванную пищу, то продолжается расщепление крахмала во рту недолго.
В желудке расщепление крахмала почти прекращается, так как при рН желудка (около 2) амилаза не работает (разве что внутри непрожёванного пищевого комка, пока туда не попадет кислота)
В ДПК расщепление крахмала продолжается под действием панкреатической амилазы и заканчивается образованием мальтозы из крахмала. О расщеплении мальтозы до глюкозы см. выше.
;-амилаза означает, что амилаза расщепляет ;-гликозидные связи. ;-гликозидные связи целлюлозы не расщепляются ферментами человека, а если бы расщеплялись бы, то бумага, целлюлоза, трава были бы такой же пищей, как и хлеб. Целлюлоза расщепляется ферментами микроорганизмов, в том числе живущими в рубце коров (отдел желудка).
30. 4. УНИФИКАЦИЯ МОНОСАХАРИДОВ.
Это превращение галактозы и фруктозы в глюкозу.
Происходит в ПЕЧЕНИ. Галактоза и фруктоза поступают в печень с током крови из кишечника, в котором галактоза образуется при расщеплении лактозы, а фруктоза – при расщеплении сахарозы (или поступает в чистом виде при употреблении фруктов и мёда).
30. 4. 1. Унификация фруктозы.
1-я реакция в унификации фруктозы
– присоединение фосфата (фосфорилирование) по 1-му положению, в результате чего фруктоза превращается во фруктозо-1-фосфат. Источником фосфата является (как обычно) АТФ, превращающийся в АДФ. Фермент реакции называется фруктокиназой (как и все ферменты, катализирующие перенос фосфата от АТФ). Реакцию считают реакцией активации фруктозы.
2-я реакция
– расщепление фруктозы на две «половинки», две триозы – диокси/ацетонфосфат и глицериновый альдегид.
Фермент называется альдолазой фруктозо-1-фосфата (похожий фермент работает в гликолизе п.32).
3-я реакция
– фосфорилирование глицеринового альдегида, в результате которой образуется фосфоглицериновый альдегид. Фермент реакции называется киназой глицеринового альдегида, а источником фосфата является АТФ (как и в первой реакции).
Остальные реакции, как в глюконеогенезе – 4) ФГА и ДОАФ вступают в реакцию, превращаясь во фруктозо-1,6-бисфосфат, 5) от Ф-1,6-бисФ отщепляется фосфат, образуя Ф-6-Ф, 6) Ф-6-Ф изомеризуется в Г-6-Ф, 7) от Г-6-Ф отщепляется фосфат, образуя глюкозу.
30. 4. 2. Унификация галактозы.
Первая реакция такая же, как в унификации фруктозы – галактоза + АТФ = галакто-1-фосфат + АДФ. Фермент – галактокиназа.
2-я реакция – галактозо-1-фосфат превращается в УДФ-галактозу, вступая в реакцию с УТФ или УДФ-глюкозой.
3-я реакция – УТФ-галактоза превращается в УДФ-глюкозу под действием фермента эпимераза (эпимеризация – это превращение вещества в его эпимер, разновидность изомеризации).
4-я реакция – УДФ-глюкоза используется для синтеза гликогена – см. № 31.
30. 5. ЭНЗИМОПАТИИ в унификации. (Учить только педиатрам.)
Энзимопатии (п.8) – это патологии, обусловленные сниженной или повышенной активностью ферментов. Частный случай протеинопатий.
Если причиной неправильной активности фермента является мутация кодирующего его гена, то энзимопатия называется первичной, а если другой причиной, то – вторичной. Другими причинами могут быть патология органа, вырабатывающего фермент, или дефицит витамина или минерала, который нужен для работы фермента (в этом случае активность фермента снижена).
Неправильная активность ферментов потому приводит к патологии, что возникают избыточные или недостаточные количества субстратов и продуктов ферментов.
30. 5. 1. ПОСЛЕДСТВИЯ нарушения унификации моносахаридов.
Если снижена активность ФРУКТОКИНАЗЫ, то катализируемая ею реакция идет медленно, фруктоза накапливается и выводится в почками с мочой, приводя к фруктозурии (присутствию фруктозы в моче).
Это не опасно, только лишает лишает организм возможности получить калории (АТФ) за счет фруктозы.
Низкая активность фруктозо-1-фосфот\АЛЬДОЛАЗЫ приводит к тому, что фрактозо-1-фосфат не превращается в ГА и ДОАФ и накапливается, что ведет к повреждению печени и почек.
Поэтому в этой ситуации для предотвращения повреждения печени и почек желательно отказаться от поступления в организм фруктозы – от мёда, фруктов и сахарозы.
Если снижена активность ГАЛАКТОКИНАЗЫ, то галактоза накапливается и повреждает ХРУСТАЛИК, приводя к развитию КАТАРАКТЫ и слепоте. Спасти зрение можно, не употребляя молоко.
Если снижена активность фермента превращающего галакто-1-фосфата в УДФ-галактозу, то накапливаются и галактоза, и УДФ-галактоза, что ведет к повреждению хрусталика, головного мозга и печени.
Избежать этих последствий можно, исключив из пищи источник галактозы, то есть молоко, а также продукты на молоке (каши, печенье и т.д.). Это та ситуация, когда молоко матери вредно для ребенка (наряду с дефицитом лактАзы и фенилкетонурией).
30. 5. 2. ПРИЧИНЫ нарушений унификации.
Причиной низкой активности ферментов унификации могут быть мутации генов, кодирующих ферменты унификации (см. первичные энзимопатии) и патология печени (вторичные энзимопатии).
Спасти от последствий нарушения унификации можно неупотреблением молока и фруктозы, сахара.