ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обмен углеводов из "Спортивная биохимия" С пищей в сутки поступает 400-500 г углеводов. Основные пищевые углеводы - крахмал, клетчатка, сахароза (пищевой сахар), лактоза (молочный сахар), гликоген. [c.44] Клетчатка (целлюлоза), в молекуле которой остатки глюкозы соединены прочными связями, в ходе пищеварения не расщепляется и, пройдя через весь кишечник, выделяется из организма. [c.44] Образовавшиеся моносахариды всасываются по системе воротной вены и поступают вначале в печень. При этом в печень поступает практически только глюкоза, так как в ходе всасывания в клетках тонкой кишки в нее могут превращаться другие моносахариды (фруктоза, галактоза и др.). [c.44] В печени значительная часть глюкозы превращается в гликоген, который представляет собою запасную, резервную форму глюкозы или депо глюкозы (свободная глюкоза накапливаться в клетках не может, так как ее молекулы имеют малый размер и легко проходят через клеточные мембраны). Между приемами пищи в печени протекает противоположный процесс - гликоген распадается на глюкозу, которая из печени выходит в кровь. [c.44] В глюкозо-6-фосфат, который затем легко переходит в глюкозо-1-фосфат (формулы этих соединений см. ниже в разделе Метаболизм глюкозы ). Далее глюкозо-1-фосфат реагирует с УТФ (уридинтрифос-фат - макроэргическое соединение, похожее по строению на АТФ и содержащее вместо аденина уращш). В ходе этой реакции отщепляются два остатка фосфорной кислоты в виде дифосфата и образуется очень активная форма глюкозы - уридиндифосфатглюкоза (УДФ-глюкоза). [c.45] Синтез гликогена осуществляется путем присоединения образовавшейся УДФ-глюкозы к наружным цепям молекул имеющегося в клетках печени гликогена, который называется затравкой. При этом в молекулу гликогена включаются только остатки глюкозы. В результате многократного присоединения остатков глюкозы наружные цепи удлиняются и разветвляются, что ведет к значительному увеличению размера молекул гликогена. [c.45] Таким образом, источником энергии для синтеза гликогена является АТФ, а УТФ выполняет роль переносчика энергии. [c.45] Благодаря синтезу в печени происходит накопление гликогена и его концентрация может достигать 5-6%. Превращение в печени глюкозы в гликоген предотвращает резкое увеличение ее содержания в крови во время приема пищи. [c.45] Синтез гликогена ускоряется гормоном инсулином. [c.46] Между приемами Ш1щи гликоген печени расщепляется и превращается в глюкозу, которая выходит в кровь. Этот распад идет с участием фосфорной кислоты и называется фосфоролизом. Под действием фосфорной кислоты от наружных цепей гликогена поочередно отщепляются остатки глюкозы в форме глюкозо-1-фосфата. Полностью гликоген не расщепляется. Оставщиеся небольшие молекулы гликогена служат в дальнейшем затравкой при его синтезе из глюкозы. [c.46] Распад гликогена в печени до глюкозы часто обозначается термином глюкогенез, он ускоряется гормонами глюкагоном и адреналином. [c.46] Благодаря протеканию в печени двух противоположных процессов синтеза гликогена из глюкозы и его распада снова на глюкозу, ее концентрация в крови изменяется только в небольшом диапазоне, поэтому кровь постоянно снабжает все органы глюкозой. [c.46] В мышцах расщепление гликогена обычно наблюдается при выполнении физической работы. Однако свободная глюкоза здесь не образуется, так как в мышечных клетках нет фермента, вызывающего гидролиз глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-1-фосфат и глюкозо-6-фосфат из-за наличия фосфатного остатка через стенку мышечных клеток проходить не могут, поэтому все дальнейшие превращения этих соединений протекают непосредственно в мышцах и направлены на обеспечение их энергией. [c.46] Распад гликогена в мышцах стимулирует гормон адреналин, который выделяется в кровь как раз во время мышечной работы. [c.46] ГДФ-путь может протекать аэробно и анаэробно. Аэробный ГДФ-путь функционирует постоянно, а анаэробный распад углеводов наблюдается только при повышенной потребности клеток в энергии, в основном в скелетных мышцах. [c.47] Аэробный распад глюкозы по ГДФ-пути - сложный, многостадийный процесс, включающий десятки промежуточных реакций, приводящих в конечном счете к образованию углекислого газа и воды с выделением большого количества энергии. Этот процесс можно разделить на три этапа, последовательно идущих друг за другом. [c.47] Первый этап ГДФ-пути происходит в цитоплазме клеток. На этом этапе глюкоза превращается в пировиноградную кислоту (пируват). Этот этап часто называют гликолизом. [c.47] Поэтому можно считать, что из глюкозы образуется две молекулы фосфоглицеринового альдегида. [c.48] При невысокой скорости распада углеводов (в покое или при работе умеренной мощности) весь образовавшийся НАД Нг передает атомы водорода в дыхательную цепь митохондрий, где эти атомы связываются с молекулярным кислородом и превращаются в воду. За счет выделяющейся при этом энергии осуществляется синтез АТФ. Как уже отмечалось (см. главу 4 Биологическое окисление ), перенос двух атомов водорода на кислород сопровождается синтезом трех молекул АТФ. [c.49] Вернуться к основной статье