Расщепление углеводов

Суточная норма углеводов в пище составляет 400-500 г. Основными углеводами пищи являются:

1. крахмал - разветвленный гомополисахарид из глюкозы. Мономеры линейных участков соединены  -1,4-гликозидными связями, а в местах разветвления  -1,6 связями.

2. дисахариды - сахароза (глк-(  -1,2)-фру), лактоза (гал-(  -1,4)-глк), мальтоза (глк- (  -1,4)-глк).

При переваривании углеводов в желудочно-кишечном тракте происходит ферментативный гидролиз гликозидных связей и образование моносахаридов, главным из которых является глюкоза. Гидролиз крахмала начинается в полости рта при участии амилазы слюны, которая частично расщепляет внутренние  -1,4-гликозидные связи, образуя менее крупные, чем крахмал молекулы - декстрины. Далее гидролиз крахмала продолжается в верхнем отделе кишечника под действием панкреатической амилазы, также расщепляющей  -1,4-гликозидные связи. В результате из крахмала образуются дисахаридные остатки мальтозы и изомальтозы (глк-(  -1,6)-глк). Гидролиз всех дисахаридов происходит на поверхности клеток кишечника и катализируется специфическими ферментами: сахаразой, лактазой, мальтазой и изомальтазой. Эти гликозидазы синтезируются в клетках кишечника.

Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь осуществляется путем облегченной диффузии. Если концентрация глюкозы в кишечнике невелика, то ее транспорт может происходить за счет градиента концентрации ионов натрия, создаваемого Na⁺, K⁺-AТР-азой.

Метаболизм глюкозы Поддержание нормального уровня глюкозы в плазме крови, главным образом базального, необходимо для нормальной функции мозга, который является абсо­лютно глюкозозависимым и может обходиться без глюкозы не более 5—10 мин.

Схема 3.Участие инсулина и глюкагона в гомеостазе глюкозы.

Рис1. Основные источники глюкозы

.

Принятые с пищей углеводы стимулируют выброс инсулина. В период голода постоянство уровня глюкозы, необходимое для работы клеток головного мозга, обеспечивается действием контринсулярных факторов. Однако полученная таким путем глюкоза не используется периферическими тканями из-за наведенной контринсулярными факторами инсулинорезистентности. Их энергетические потребности обеспечиваются за счет метаболизма жирных кислот. При развитии диабета в условиях гипергликемии характер питания клеток головного мозга не изменяется. В то время как периферические ткани вынуждены свой метаболизм обеспечивать как бы по «голодному» варианту.

На рисунке 1 представлены источники глюкозы (С6): пища, гликолиз, глюконеогенез Так как процесс еды происходит периодически, в организме имеются механиз­мы запасания энергии и глюкозы (гликоген в печени и мышцах, нейтральный жир в жировой ткани) и механизмы, способствующие их расходованию, когда пища не поступает. Поддержание нормального уровня глюкозы в крови в период, когда пища не поступает, осуществляется за счет образования в печени и в почках глю­козы из аминокислот (глюконеогенез) для обеспечения питания мозга. Глюкозотранспортные белки 1 и 3 переносят глюкозу в мозг. Остальные ткани в этот пе­риод используют в основном жирные кислоты, которые освобождаются из жиро­вых клеток.    

Общая схема метаболизма глюкозы