X. МЕТАБОЛІЗМ ВУГЛЕВОДІВ
Вуглеводи або цукри - це полігідроксикарбонільні сполуки (альдози та кетози). Залежно від здатності гідролізувати вуглеводи можна класифікувати на моносахариди (прості негідролізуються цукри), олігосахариди (що складаються з 2 - 10 залишків моносахаридів, пов'язаних глікозидними зв'язками і які при гідролізі вивільняють складові моносахариди) та полісахариди (утворені довгими ланцюгами), лінійні або розгалужені моносахариди, які можуть виділятися гідролізом.
Особливою категорією є кон'юговані вуглеводи глікопротеїни, гліколіпіди (які гідролізом виділяють на додаток до вуглеводного компонента і невуглеводний компонент, який називається аглікон).
Роль вуглеводів в організмі.
Вуглеводи виконують різні функції в організмі.
а. Вуглеводи - це прямі джерела енергії. Таким чином, у всіх живих організмах безпосереднім джерелом енергії є окислення глюкози. Наприклад, нервові клітини залежать від глюкози як джерела енергії.
б. Вуглеводи виступають резервними речовинами. У вищих організмах тварин і людини глюкоза може бути запасом енергії у вигляді глікогену печінки та м’язів. У рослинах основним запасом вуглеводних речовин є крохмаль.
в. Вуглеводи відіграють роль структурних та допоміжних речовин. У тварин полісахариди потрапляють до структури сполучних тканин кісткового матриксу.
г. Вуглеводи - речовини зі специфічними функціями. Мукополісахариди потрапляють у структуру речовин групи крові,
бере участь в імунних процесах, входить у структуру гепарину, речовини з антикоагулянтною дією.
Перетравлення та всмоктування вуглеводів.
В організмі тварини вуглеводи можуть бути екзогенного походження, вводитись в організм у вигляді їжі або ендогенного походження в результаті процесів біогенезу. Більшість вуглеводів в організмі вищих тварин і людини мають екзогенне походження. Харчові вуглеводи також можуть мати рослинний або тваринний характер. основний вуглевод походження
тварина - це глікоген, але більшість дієтичних вуглеводів складається з крохмалю, вуглеводу рослинного походження, особливо у вигляді хліба.
У менших кількостях продукти також містять дисахариди, такі як сахароза, лактоза, мальтоза або моносахариди, такі як глюкоза або фруктоза.
Для того, щоб організм використовував харчові вуглеводи, передує процес травлення, а потім процес всмоктування. Перетравлення полісахаридів починається в ротовій порожнині під дією амілази слини, яка є гідролітичним ферментом, що виділяється слинними залозами. Під дією цього ферменту харчовий крохмаль гідролізується у формі декстринів, можливо, мальтози. Дія цього ферменту обмежена часом контакту, оскільки їжа залишається в роті порівняно короткий час.
Крім того, в шлунку під дією шлункового соку на посудину для їжі амілаза слини інактивується кислотністю шлункового соку.
У кишечнику харчові вуглеводи гідролізуються під дією ферментів підшлункової залози та кишечника. Таким чином, амілаза підшлункової залози діє на крохмаль і дієтичний глікоген, який вона гідролізує з проміжним утворенням декстрину до мальтозної стадії. Ферменти шлункового соку діють на мальтозу, а також на інші дисахариди.
Ряд полісахаридів, таких як целюлоза, не перетворюється в травному тракті людини, який не містить ферментів, необхідних для цих процесів. Ці сполуки, як такі, переходять у товсту кишку, де під дією кишкової флори деградуються незначною мірою, а потім виводяться з фекаліями. Отже, ці полісахариди не відіграють жодної ролі в харчуванні, тому корисні для травлення, оскільки регулюють перистальтику кишечника.
В результаті перетравлення цукрів серія моносахаридів призводить до тонкої кишки, серед якої переважають глюкоза, галактоза, фруктоза, манноза та деякі пентози.
Всмоктування вуглеводів відбувається в тонкому кишечнику у вигляді моносахаридів. Швидкість всмоктування залежить від кількох факторів, включаючи регіон і стан функціонування кишечника, наявність певних коферментів (тіамін, пантотенова кислота) та гормонів (тироксин).
Поглинання моносахаридів може здійснюватися за допомогою фізичних механізмів або біохімічних механізмів. Моносахариди з кишкового всмоктування потрапляють до ворітної вени до печінки, де можуть тимчасово зберігатися у вигляді глікогену, а потім переходять у кровообіг.