Обмен углеводов, промежуточный обмен Глюкостатическая функция печени. Понятие о путях окисления глюкозы

Лекция  
Обмен углеводов, 
промежуточный обмен 
Глюкостатическая функция печени. Понятие о путях окисления глюкозы

План лекции

 

 

• Введение в обмен веществ
• Углеводы пищи и их роль
• Переваривание и всасывание углеводов
• Промежуточный обмен
• Превращение глюкозы в тканях
• Выделение конечных продуктов обмена углеводов    

 

Цель лекции

 

• 1. Дать понятие основным этапам  

        метаболизма

• 2. Показать значение печени в обмене

         углеводов

• 3. Показать пути окисления глюкозы,

         значение этих процессов

 

 
Введение в обмен веществ

 

Обмен веществ – это совокупность тесно связанных между собой противоположных процессов – 

 

Ассимиляции                  диссимиляции

 (анаболизм) (катаболизм).

Этапы обмена веществ

 

 

1 этап – переваривание

 – механическое и ферментативное расщепление сложных веществ которое происходит в ЖКТ под действием соответствующих гидролаз;

 

2-ой этап -  Всасывание

 

– транспорт продуктов распада из просвета кишечника во внутреннюю среду организма.

 

 

3. этап – промежуточный обмен 

– превращение в клетках

   или тканях организма

   всасывающихся веществ:

 

4 этап – выделение конечных продуктов обмена.

 

Углеводы пищи и их роль

 

 

•        Углеводы поступают с пищей наряду с белками и липидами. Их соотношение в пище – (Б:Л:У) – 1:1:4.
• Различают следующие пищевые углеводы  80% приходится на долю крахмала – резервного полисахарида растений.

   В продуктах животного происхождения содержится гликоген – «животный крахмал» .

Роль углеводов

 

 

• энергетическая – 99% потребляемых углеводов используется на производстве свободной энергии;
• пластическая , строительная, или структурная – ГАГи, ГП и другие белки ( почти все белки организма имеют в своем составе углеводы ), НК, липиды, Ко, глюкуронаты, ГЛ мембран ;
• резервная – гликоген запас глюкозы;
• сигнальная – углеводы входят в состав рецепторов ( их узнающей части ) и в состав ряда гормонов, например, в состав ТТГ, ФСГ.
• Углеводы обеспечивают антигенность некоторых тканей

 

Переваривание

 

 

 В ротовой полости начинается переваривание крахмала и гликогена пищи под действием альфа-амилазы слюны.

Крахмал       α-амилаза 

                                                 мальтоза                                                                        

гликоген

В желудке

 

 нет гликозидаз,

   но пищевой комок продолжает перевариваться под действием альфа-амилазы слюны до тех пор, пока не пропитается кислым содержимым желудка.

 

В кишечнике

 

 pH 8,0-9,0 и действие альфы-амилазы поджелудочной железы и оба фермента расщепляют крахмал и гликоген до мальтозы. В кишечнике мальтаза (образуется эндотелиальными клетками кишечника). Здесь же под влиянием лактазы кишечного сока лактоза расщепляется до галактозы и глюкозы . Под действием сахаразы кишечного сока сахароза расщепляется до фруктозы и глюкозы. Целлюлоза в ЖКТ не распадается из-за отсутствия соответствующих ферментов, ее роль заключается в активации перистальтики кишечника и очищении ворсинок кишечника. При переваривание НК образуется пентоза.

 

• Крахмал
• Гликоген        α-амилаза мальтоза

                          

• Мальтоза      мальтаза              2глюкоза
• лактоза        лактаза     глю+галактоза
• Сахароза    сахараза       глю+фруктоза
• НК                                   пентозы

2 этап - всасывание

 

 Моносахариды всасываются микроворсинками эпителия тонкого кишечника с различной скоростью.

• галактоза,
• глюкоза,

 

• фруктоза 
• пентоза.

• Галактоза
• Глюкоза      всасываются путем

                        вторичного – активного

                        транспорта с

                         использованием энергии

                          АТФ

 

 

 

                          АТФ АДФ

• 1.Галактоза гал-6-фосфат

 

 

                             АТФ АДФ

 

• 2.глюкоза                                             глю-6-фосфат

 

 

• 3.Фруктоза   всасываются медленно 
• 4Пентоза диффузно

• По v. Portae всосавшиеся моносахариды поступают в печень

 

Промежуточный обмен

 

       3 этап – превращение глюкозы

• В тканях

 

 

около 65% глюкозы           30% идет

       окисляется,                      на липонеогенез

                                       

Роль печени в обмене углеводов

 

• 1. из фруктозы и галактозы в печени образуется глюкоза (глюкогенез)
• 2.В печени осуществляется процесс окисления глюкозы
• 3.Печень поддерживает на постоянном уровне содержание глюкозы в крови – (3,3-6,0 мМоль/л) – глюкостатическая функция

 

 

• 3.Печень поддерживает на постоянном уровне содержание глюкозы в крови – (3,3-6,0 мМоль/л) – глюкостатическая функция

 

Глюкостатическая функция печени

 

    Глюкостатическая функция печени заключается в поддержании уровня глюкозы в крови (3,3-5,6 мМоль/л) и обеспечивается тремя процессами:  

     1) гликогеногенезом,

     2) гликогенолизом

     3) глюконеогезом (синтез глюкозы из промежуточных продуктов распада белков, липидов, углеводов).

 

 

                                             гликогеногенез

 

•                    3,3-6,0 мМоль/л

 

 

• Гликогенолиз
• глюконеогенез

Гликогеногенез – синтез гликогена

 

• 5% глюкозы превращается в гликоген
• 2/5 запасов гликогена откладывается в печени,
• остальной гликоген откладывается в мышцах
• и небольшое количество в других органах

гликогеногенез

 

•  АТФ+глюкоза  гексокиназа гл-6-ф +  АДФ

                фосфоглюкомутаза

• Гл-6-ф                                       Гл-1-ф
• Гл-1-ф + УТФ         УДФ-глюкоза +  Н4Р207
• Гликоген (n)+УДФ-гл.

                                    гликогенсинтетаза

                             гликоген (n+1) + УДФ

гликогеногенез

 

Синтез и распад гликогена: 1)глюкокиназа,

2)УДФ-глюкопирофосфорилаза, 

3) гликогенсинтетаза,  
4) амило-1,4-1,6-глюкозилтрансфераза, 5)гликогенфосфорилаза,

6) деветвящий фермент,  
7)глюкозо-6-фосфатаза (печень), 8) транспортные системы ГЛЮТ

Гликогенолиз

 

• Гликогенолиз – распад гликогена с образованием свободной глюкозы
• Совершается двумя путями:

    - Фосфоролиз

    - гидролиз

          Гликогенолиз

 

 

 Фосфоролиз

 

   

  гидролиз

Фосфоролиз 

 

                      фосфорилаза

• ГЛИКОГЕН                             Гл-6-Ф

                 гл-6-фосфатаза

• Гл-6-Ф                                     Глюкоза

                        Н3РО4

Фермент Гл-6-фосфатаза работает только в печени

ГИДРОЛИЗ

 

 

                       γ-амилаза

• Гликоген                                     Глюкоза

Судьба глюкозы в клетках

 

• 1. источник энергии,

       глюкоза является основным

       источником энергии для головного

       мозга, который потребляет в сутки

       в покое 125 г глюкозы

•       Углеводы пищи

                            пентозы        нуклеотиды

 

Гликоген        глюкоза другие моносах.

АК                                   

липиды       

                                                        гетерополисах

                            ПВК      лактат + АТФ

 

                 СО2+Н2О +36-38АТФ

 

 

• 2.Служит источником образования других производных углеводов (пентозы, галактозы, галактозамины, глюкуроновая к-та и др.)
• 3. Липогенез
• 4. Синтез заменимых аминокислот
• 5. Синтез гликогена
• 6.Окисление глюкозы в печени осуществляется двумя путями – гексозодифосфатным и пентозофосфатным

 

Глюконеогенез

 

• Глюконеогенез – синтез глюкозы из промежуточных продуктов обмена представителей различных классов веществ:
• из ПВК – (пировиноградная кислота),
• из некоторых аминокислот, преимущественно из аланина