- •Биологическая химия конспект лекций
- •Углеводы. Обмен углеводов
- •Содержание
- •Углеводы
- •Моносахариды. Отдельные представители
- •2.1 Свойства моносахаридов
- •2 .Образование сложных эфиров
- •3. Образование нуклеозиддифосфатсахаров
- •4. Окисление моносахаридов
- •5. Восстановление моносахаридов
- •2.2Аминосахара
- •3.1Дисахариды. Отдельные представители
- •Мальтоза
- •Целлобиоза
- •Лактоза
- •Сахароза
- •3.2Трисахариды
- •Полисахариды
- •Гликоген
- •Ферментативный гидролиз крахмала и гликогена
- •Целлюлоза
- •4.2 Гетерополисахариды Пектиновые вещества
- •Гемицеллюлозы
- •Камеди и слизи
- •Мукополисахариды
- •4.3Пищевые волокна
- •5 Обмен углеводов
- •5.1Общие представления об обмене веществ и энергии
- •5.2 Биологическое окисление
- •5.2.1 Брожение и дыхание
- •5.2.2 Гликолиз
- •5.2.6 Аэробное окисление
- •5.2.6.1 Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты (пвк)
- •5.2.6.2 Цикл трикарбоновых кислот (Цикл Кребса).
- •5.3 Токсичность кислорода.
- •5.5.2 Галактоза
- •5.6 Биосинтез
- •5.6.1 Глюконеогенез
- •5.6.2 Фотосинтез
- •Механизм светового процесса
- •5.6.3 Биосинтез сахарозы
- •5.6.4 Биосинтез гликогена и крахмала
- •5.7 Расщепление крахмала и гликогена
- •Список литературы
4.3Пищевые волокна
Основным источником углеводов в пище человека являются продукты растениеводства. С биохимической точки зрения все углеводы пищи можно подразделить на усвояемые организмом и неусвояемые.
Усвояемые углеводы являются основным источником химической энергии в организме, т.е. при их диссимиляции выделяется энергия, необходимая для различных метаболических процессов.
Неусвояемые углеводы не перевариваются в желудочно-кишечном тракте, не всасываются в кишечнике, а если и всасываются, то не вступают в метаболические процессы в организме. К неусвояемым углеводам относятся полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлозы, пектиновые вещества; олигосахариды: рафиноза, а также некоторые простые сахара. Пищеварительные секреты слюнной железы, желудка и кишечника не выделяют ферментов, способных расщеплять эти углеводы. Неусвояемые полисахариды образуют группу балластных веществ, называемых пищевыми волокнами. В технологии пищевых продуктов стремятся от них избавиться с целью получения более «рафинированной» пищи. Однако, присутствие их в пищевых продуктах необходимо. Доказано, что недостаток в рационе пищевых волокон является причиной многих желудочно-кишечных заболеваний, атеросклероза и диабета, поскольку они играют существенную роль в поддержании нормальной регуляции питания и метаболизма ряда веществ способствуют лучшему функционированию кишечника. Пищевые волокна, набухая в кишечнике, приобретают способность сорбировать и удалять из организма вредные вещества (токсины), катионы тяжелых металлов, радионуклиды, т.е. выполняют энтеросорбентную функцию. Кроме того, пищевые волокна нормализуют обмен холестерина, способствуют нормальному развитию полезной кишечной микрофлоры.
Плоды и овощи - морковь, капуста, свекла – содержат относительно большое количество пищевых волокон – до 1,5%.
Не обладая высокой энергетической ценностью, большинство овощей из-за обилия в них клетчатки способствуют раннему и довольно стойкому чувству насыщения. Это свойство пищевых волокон трудно переоценить в комплексе мер профилактики и терапии ожирения.
Все это позволило отнести пищевые волокна к одному из резервов здорового долголетия. В суточном рационе взрослого человека должно содержаться 25-30 г пищевых волокон.
Наиболее полезны – пектины, лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза пшеничных отрубей, затем идут волокна капусты, затем – морковь.
5 Обмен углеводов
5.1Общие представления об обмене веществ и энергии
Обмен веществ и энергии составляет сущность жизнедеятельности любого организма. Обмен веществ представляет собой непрерывный, самосовершающийся и саморегулируемый круговорот веществ, протекающий в процессе существования живой материи и сопровождающийся ее постоянным самообновлением. Иными словами обмен веществ есть диалектическое единство противоположных процессов: ассимиляции (синтеза) и диссимиляции (распада), т.е. единство противоположных процессов питания и выделения, усвоения и разрушения, синтеза и распада.
Обмен веществ невозможен без сопутствующего ему обмена энергии. Каждое органическое соединение, входящее в состав живой материи, обладает определенным запасом потенциальной энергии, за счет которой может быть совершена работа. Эту энергию называют свободной энергией.Уровни свободной энергии индивидуальных исходных веществ и продуктов реакции, как правило, различны, вследствие чего в процессе преобразования веществ происходит перераспределение свободной энергии между компонентами реакционной смеси, т.е. протекает обмен энергией между веществами. Главными материальными носителями свободной энергии в органических веществах являются химические связи между атомами, поэтому при преобразовании химических связей в молекуле уровень свободной энергии соединения изменяется. Нормальными считаются связи, при возникновении или распаде которой уровень свободной энергии составляет около 12,5 кДж/моль. Однако, при новообразовании и распаде некоторых связей уровень свободной энергии в молекулах ряда органических веществ изменяется в гораздо большей степени и составляет 25-50 кДж/моль и более. Такие соединения называются макроэргическими, а связи, при образовании которых наступают столь крупные изменения в энергетическом балансе вещества – макроэргическими связями. В отличие от обычных они обозначаются значком (). В качестве примеров можно привести АТФ, глицерол-3-фосфат, коэнзим А, креатин-фосфат и др.
Макроэргические вещества выполняют функцию и доноров, и акцепторов энергии в обмене веществ, они служат как аккумуляторами, так и проводниками энергии в биохимических процессах. Кроме того, им свойственна роль трансформаторов энергии, так как они способны преобразовывать стационарную форму энергии химической связи в мобильную, т.е. в энергию возбужденного состояния молекулы. Наиболее важным макроэргическим соединением в организме является аденозинтрифосфорная кислота – АТФ: