Пути катаболизма углеводов. Примеры моно- ди- и полиуглеводов

Углеводы — наиболее распространённые соединения, участвующие в построении клетки и используемые в процессе её жизнедеятельности. Они входят в состав всех живых организмов. Самым богатым источником углеводов служат растения. В злаках содержание углеводов может достигать до 80% от их сухой массы.

Значительно меньше углеводов содержится в организме животных и человека.

Наиболее богаты углеводами:

— печень (5-10%)

— скелетные мышцы (1-3%)

— сердечная мышца (0,5%)

— головной мозг (0,2%)

Углеводы разделяются на:

1. Простые

А) моносахариды (монозы) — не подвергаются гидролизу

2.Сложные

А) олигосахариды

— мальтоза, промежуточный продукт, состоит из двух остатков глюкозы;

— лактоза, содержится в молоке животных и человека, состоит из остатков галактозы и глюкозы;

— сахароза, наиболее ценное питательное вещество для человека, состоит из остатков глюкозы и фруктозы.

Б)полисахариды

— гомополисахариды, состоят из моносахаридов (мономеров) одного вида (крахмал, гликоген);

— гетеропрлисахариды, состоят из моносахаридов (мономеров) разного вида (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, гепарин).

Обмен углеводов

Катаболизм углеводов

• Сопровождается освобождением энергии, которая может накапливаться в макроэргических связях АТФ и использоваться в дальнейшем для синтеза необходимых молекулярных компонентов клетки и совершения различных видов работы

• Образующиеся метаболиты служат исходными веществами для образования биологически важных соединений(аминокислоты, липиды, нуклеотиды),

Катаболизм гликогена(гликогенолиз) – возможен двумя путями

1)фосфоролиз (основной) – его катализирует фермент гликогенфосфорилаза, относящийся к классу трансфераз. До глюкозы и фосфорной кислоты(в печени). Процесс тонко регулируется, носит каскадный характер(гормоны – глюкагон в печени, адреналин в мышцах). Активность мышечной фосфорилазы увеличивается при определенной концентрации АМФ и ацетилхолина, а также в присутствии катионов кальция и натрия. Снижение скорости фосфоролиза происходит при уменьшении запасов гликогена и фосфорной кислоты, а также при увеличении концентрации глюкозо – 6 – фосфата.

2) гликолиз – катализируется амилазами(класс гидролазы), в результате гликоген расщепляется до свободной глюкозы. Происходит б.ч. в печени, глюкоза поступает в различные органы и ткани организма.

Распад глюкозы

2 пути:

1)Дихотомический – распад 6углеродной молекулы глюкозы на 2 3хуглеродные.

2)Апотомический – потеря молекулой глюкозы одного атома углерода, что ведет к образованию пентозы.

Дихотомический путь – может происходить как в анаэробных, так и в аэробных условиях.

Гликолиз(молочно- кислое брожение) – процесс распада глюкозы в анаэробной среде.

Отдельные реакции гликолиза катализируют 11 ферментов, образующих цепь, в которой продукт реакции, ускоряемой предшествующим ферментом, является субстратом для последующего.

В результате образуются по 2 молекулы АТФ и пировиноградной кислоты. Заключительной реакцией этого метаболического пути является молочная кислота, которая образуется при восстановлении пировиноградной кислоты.

Большая часть молочной кислоты, образующаяся в мышце, вымывается в кровяное русло. Изменению рН крови способствует бикарбонатная буферная система. Далее молочная кислота транспортируется к печени и почкам, где она почти полностью перерабатывается в глюкозу и гликоген. Незначительная часть молочной кислоты вновь превращается в пировиноградную, которая в аэробных условиях окисляется до конечных продуктов обмена.

Аэробный обмен ПВК – (окислительное декарбоксилирование)