Слайд 2
Биологическая роль углеводов:
Углеводы наряду с белками и
липидами являются важнейшими химическими соединениями, входящие в состав живых
организмов.Они выполняют важные функции:
Энергетическую (главный вид клеточного топлива)
Структурную (обязательный компонент большинства внутриклеточных структур)
Защитную (участие углеводных компонентов иммуноглобулинов в поддержании иммунитета)
Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для синтеза нуклеиновых кислот, они являются составными компонентами нуклеотидных коферментов, играющих исключительно важную роль в метаболизме живых существ.
В организме человека углеводы присутствуют в меньшем количестве (не более 2% от сухой массы тела)
Слайд 4
Моносахариды
Моносахариды- производные многоатомных спиртов, содержащих
карбоксильную (альдегидную или кетонную) группы.
Если
карбоксильная группа находится в конце цепи, то моносахарид представляет собой альдегид и называется альдозой, при любом другом положении этой группы моносахарид является кетоном и называется кетозой
Примеры: Глюкоза, фруктоза, галактоза
Слайд 5
Структурные формулы моносахаридов
глюкозо– 6-сульфат
Слайд 6
Олигосахариды
Олигосахариды –
углеводы, молекулы которых содержат от 2 до 10 остатков
моносахаридов, соединенных гликозидными связями. В соответствии с этим различают дисахариды, трисахариды и тд.
Дисахариды – сложные сахара, каждая молекула которых при гидролизе распадается на две молекулы моносахаридов.
Слайд 9
Полисахариды
Полисахариды - высокомолекулярные продукты поликонденсации моносахаридов,
связанных друг с другом гликозидными связями и образующих линейные
или разветвленные цепи.
Полисахариды делятся на 2 группы:
Гомополисахариды – состоящие из моносахаридных единиц только одного типа
Примеры: Гликоген, целлюлоза, крахмал
Гетерополисахариды – полисахариды, в структуре которых характерно наличие двух и более типов мономерных звеньев.
Примеры: Гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, гепарин
Слайд 10
Крахмал
КРАХМАЛ, главный резервный полисахарид растений; накапливается в
виде зерен в клетках семян, луковиц, клубней, а также
в листьях и стебля
Слайд 11
Гликоген
Гликоген – это животный гомополисахарид,
состоящий из остатков α-D-глюкозы, соединенных α ( 1→4) и
α ( 1→6) гликозидными связями. Он более разветвлен по сравнению с крахмалом, и ответвления встречаются после каждого 8-10-го остатка глюкозы.
Слайд 12
Целлюлоза
Целлюлоза (клетчатка) – наиболее широко
распространенный структурный полисахарид растительного мира. Он состоит из α-глюкозных
остатков в их β-пиранозной форме, т.е. в молекуле целлюлозы β-глюко-пиранозные мономерные единицы линейно соединены между собой β-(1–>4)-связями:
Слайд 13
Метаболизм углеводов
1. Расщепление в пищеварительном
тракте поступающих с пищей полисахаридов и дисахаридов до моносахаридов.
Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь
2. Аэробный путь прямого окисления глюкозы. Взаимопревращение гексоз.
3. Гликолиз - Анаэробный путь
4. Пентозо-фосфатный путь окисления углеводов.
5.Глюконеогенез, или образование углеводов из неуглеводных продуктов
6. Обмен гликогена
Слайд 14
Переваривание углеводов
Расщепление крахмала и гликогена начинается в
полости рта под действием амилазы слюны.
Амилаза – α-1.4-гликозидаза.
Изоферменты амилазы вырабатываются слюнными железами и поджелудочной железой. Амилаза имеет небольшую молекулярную массу, поэтому преодолевают тканевой барьер и выходит их ЖКТ в кровь и может выводиться с мочой. В состав активного центра амилазы входят ионы кальция. Амилаза активируется в присутствии анионов хлора. Активность амилазы можно определить в сыворотке крове,слюне и в моче.
Слайд 15
Активность амилазы в сыворотке
крови увеличивается при острых панкреатитах, паротитах, опухолях поджелудочной железы
и при диффузном поражении почек.Оптимум pH амилазы слюны около 7.
Пища, смешанная со слюной, проглатывается и проходит в желудок. Желудочный сок не содержит ферментов переваривания УВ. В желудке действие амилазы слюны прекращается, т.к. амилаза инактивируется в кислой среде желудочного сока (pH 1,5-2,5)
Ротовая полость
Слайд 16
Наиболее важная фаза переваривания крахмала и гликогена
происходит в 12-перстной кишке под действием α-амилазы поджелудочного сока,
α-1,6-гликозидные связи крахмала и гликогена расщепляются под действием ферментов амило-1,6-глюкозадазы и олиго-1,6-глюкозадазы. Расщепление крахмала и гликогена в кишечнике происходит до мальтозы.
12-перстная кишка
Слайд 17
Пристеночное пищеварение
Мальтоза и другие
дисахариды не всасываются в кишечнике, а дисахариды расщепляются ферментами
гликокаликса.
Гидролиз всех дисахаридов происходит на поверхности клеток кишечника и катализируется специфическими ферментами: сахарозой, лактазой, мальтазой и изомальтазой
Слайд 18
Глюкоза
По градиенту
Формы транспорта глюкозы
в клетку
Слайд 19
Большинство моносахаров всасываются вторично-активным транспортом -
симпортом с ионами натрия. Манноза ,ксилоза и арабиноза всасываются
путём диффузии.
Более 90 % всосавшихся моносахаридов (главным образом глюкозы) через
капиляры кишечных ворсинок попадают в кровь. Уровень глюкозы в крови 3,3 – 3,5 мл.моль/л
Транспорт глюкозы из крови в клетки зависит от гормона поджелудочной железы инсулина.
Слайд 21
Инсулин – увеличивает проницаемость плазматической
мембраны клеток для глюкозы, в результате чего ускоряется перенос
глюкозы из крови в клетки. Исключения:жировая ткань,скелетная и сердечная мышца.Скорость поступления глюкозы в клетки этих органов определяется ее концентрацией в крови.
Слайд 23
Глюкозо-6-фосфат
окисление
Гликозоаминогликаны
Глюкоза крови
ТАГ (жиры)
Гликоген
Основные пути использования клеткой глюкозо-6-фосфата печени
Гексозодифосфатный
путь
Гексозомонофосфатный
пентозофосфаиный путь
Заменимые
аминокислоты
Другие
моносахариды
НАДФ•Н и пентозы
В анаэробных
условиях
В аэробных
условиях
Лактат
2АТФ
CO2
и H2O
36-38 АТФ
Слайд 24
Взаимопревращение моносахаров
Фруктоза и манноза в клетках печени вовлекаются
в метаболизм следующим образом:
СH2OH
C=O
OH-C-H
H-C-OH
H-C-OH
СH2OH
АТФ
Фруктоза
Фосфофруктокиназа
C=O
H-C-OH
H-C-OH
СH2OH
OH-C-H
СH2O
~
P=O
OH
OH
Фруктозо-1-фосфат
Кетозо-1-фосфатальдоза
Глицериновый альдегид
Фосфодиоксиацетон
АТФ
Триозокиназа
Изомераза
СH2O ~P=O
OH-C-H
C
O=
-H
─
─
OH
OH
Фосфоглицериновый
альдегид
ГЛИКОЛИЗ
Слайд 25
При отсутствие фруктозокиназы и фруктозо-1-фосфатальдолазы, сопровождается фруктозурия.
«Почечный порог» для фруктозы очень низок, поэтому фруктозурия обнаруживается
уже при концентрации фруктозы в крови 0,73 ммоль/л
Слайд 26
Одно из патологических состояний, возникающих в результате
нарушения обмена углеводов, - это рецессивное наследуемое заболевание галактоземия.
При этом заболевание общее содержание моносахаридов в крови повышается главным образом за счет уровня галактозы, достигая 11,1-16,6 ммоль/л. Галактоземия приводит к умственной отсталости и катаракте хрусталика.
Гексозо-1-фосфат-
уридилилтрансфераза