Углеводдор - белоктор жана майлар менен бирге адамдын жана жаныбарлардын организминин негизин түзгөн органикалык заттардын кеңири тобу. Углеводдор дененин ар бир клеткасында бар жана ар кандай функцияларды аткарышат. Негизинен глюкозадан турган карбонгидраттардын кичинекей молекулалары бүт денеде кыймылдап, энергетикалык функцияны аткара алат. Көмүрсуунун чоң молекулалары кыймылдабайт жана негизинен курулуш функциясын аткарат. Тамактан адам кичинекей молекулаларды гана бөлүп алат, анткени алар гана ичеги клеткаларына сиңе алат. Карбонгидраттардын чоң молекулалары дененин өзүн өзү курушу керек. Тамак-аш карбонгидраттарынын глюкозага чейин ыдырашы жана андан жаңы молекулалардын синтези, ошондой эле бул заттардын организмдеги башка көп сандаган өзгөрүшү үчүн бардык реакциялардын жыйындысы биохимияда углевод алмашуусу деп аталат.
Классификация
Түзүлүшүнө жараша углеводдордун бир нече тобу бар.
Моносахариддер тамак сиңирүү трактында ыдырабаган майда молекулалар. Булар глюкоза, фруктоза, галактоза.
Дисахариддер тамак сиңирүү трактында эки моносахаридге ажыраган майда карбонгидрат молекулалары. Мисалы, лактоза - глюкоза жана галактоза үчүн, сахароза - глюкоза жана фруктоза үчүн.
Полисахариддер бири-бирине байланышкан жүз миңдеген моносахарид калдыктарынан (негизинен глюкоза) турган чоң молекулалар. Бул крахмал, эт гликогени.
Углеводдор жана диеталар
Тамак сиңирүү трактындагы полисахариддердин бузулуу убактысы алардын сууда эрүү жөндөмдүүлүгүнө жараша ар кандай болот. Кээ бир полисахариддер ичегилерде тез бузулат. Андан кийин алардын ажыроо учурунда алынган глюкоза тез канга кирет. Мындай полисахариддер "тез" деп аталат. Башкалары ичегинин суу чөйрөсүндө начар эрийт, ошондуктан алар жайыраак бузулат, ал эми глюкоза канга жайыраак кирет. Мындай полисахариддер "жай" деп аталат. Бул элементтердин кээ бирлери ичегилерде такыр бузулбайт. Алар эрибеген диеталык була деп аталат.
Адатта, "жай же тез углеводдор" деген ат менен биз полисахариддердин өзүн эмес, аларды көп өлчөмдө камтыган тамак-аштарды билдирет.
Углеводдордун тизмеси - тез жана жай, таблицада келтирилген.
| Тез углевод | Жай углевод |
| куурулган картошка | Кебек нан |
| Ак нан | Иштетилбеген күрүч дандары |
| Картошка пюреси | Буурчак |
| Бал | Сулунун уну |
| Сабиз | Гечка боткосу |
| Жүгөрү үлүштөрү | Кара буудайдан жасалган нан |
| Кант | Кантсыз жаңы сыгылган жемиш ширеси |
| Мюсли | Бүтүн макарон |
| Шоколад | Кызыл буурчак |
| Бышырылган картошка | Сүт |
| Бисквит | Жаңы жемиштер |
| Жүгөрү | Ачуу шоколад |
| Ак күрүч | Фруктоза |
| Кара нан | Соя |
| Кызылча | Жашыл жашылчалар, помидорлор, козу карындар |
| Банандар | - |
| Jam | - |
Диетага азыктарды тандоодо диетолог дайыма тез жана жай углеводдор тизмесине таянат. Fast менен айкалышта майлар бир продукт же тамакка алып келет майдын депонирлөө. Неге? Кандагы глюкозанын тез өсүшү инсулиндин өндүрүшүн стимулдайт, ал организмди глюкозанын запасы менен камсыз кылат, анын ичинде андан майдын пайда болуу жолу. Натыйжада, торт, балмуздак, куурулган картошка жегенде тез салмак кошулат.
Тамак сиңирүү
Биохимиянын көз карашы боюнча углеводдордун алмашуусу үч этапта жүрөт:
- Тамак сиңирүү. Ал тамакты чайнап жатканда ооздон башталат.
- Углеводдордун туура метаболизми.
- Алмашуунун акыркы продуктуларын үйрөтүү.
Углеводдор адамдын рационунун негизин түзөт. Формула боюнчарационалдуу тамактануу, тамак-аштын курамында алар белоктордон же майлардан 4 эсе көп болушу керек. Карбонгидраттарга болгон муктаждык жекече, бирок, орточо эсеп менен, адамга күнүнө 300-400 г керек. Алардын 80%ке жакыны картошканын, макарондун, дан азыктарынын курамындагы крахмал жана 20% тез углеводдор (глюкоза, фруктоза).
Организмдеги углеводдордун алмашуусу да ооз көңдөйүндө башталат. Бул жерде шилекейдеги амилаза ферменти полисахариддерге – крахмалга жана гликогенге таасир этет. Амилаза полисахариддерди чоң фрагменттерге – декстриндерге гидролиздеп (ыдырат) ашказанга кирет. Карбонгидраттарга таасир этүүчү ферменттер жок, андыктан ашказандагы декстриндер эч кандай өзгөрбөйт жана ичке ичегиге кирип, тамак сиңирүү жолдорун бойлой ары өтүп кетет. Бул жерде бир нече ферменттер углеводдорго таасир этет. Уйку безинин ширесинин амилазасы декстриндерди мальтоза дисахаридине чейин гидролиздейт.
Спецификалык ферменттерди ичегилердин клеткалары бөлүп чыгарышат. Мальтаза ферменти мальтозаны гидролиздеп, моносахаридди глюкозага, лактазаны глюкозага жана галактозага, сахарозаны глюкоза менен фруктозага чейин гидролиздейт. Алынган монозалар ичегилерден канга сиңип, порталдык вена аркылуу боорго кирет.
Боордун углевод алмашуудагы ролу
Бул орган гликогенди синтездөө жана ажыратуу реакцияларынан улам кандагы глюкозанын белгилүү деңгээлин кармап турат.
Моносахариддердин бири-бирине айлануу реакциялары боордо жүрөт - фруктоза менен галактоза глюкозага, ал эми глюкоза фруктозага айланышы мүмкүн.
Глюконеогенез реакциялары бул органда жүрөт -карбонгидрат эмес прекурсорлордон глюкозанын синтези - аминокислоталар, глицерин, сүт кислотасы. Ошондой эле инсулиназа ферментинин жардамы менен инсулин гормонун нейтралдаштырат.
Глюкозанын метаболизми
Глюкоза энергиянын негизги булагы болгондуктан углевод алмашуунун биохимиясында жана организмдеги жалпы зат алмашууда негизги ролду ойнойт.
Кандагы глюкозанын деңгээли туруктуу мааниге ээ жана 4 - 6 ммоль/л. Кандагы бул элементтин негизги булактары:
- Тамак-аш карбонгидраттары.
- Боордун гликогени.
- Аминокислота.
Глюкоза организмде төмөнкүлөр үчүн керектелет:
- энергия өндүрүү,
- Боордогу жана булчуңдардагы гликоген синтези,
- аминокислоталардын синтези,
- май синтези.
Энергиянын табигый булагы
Глюкоза бардык дене клеткалары үчүн универсалдуу энергия булагы. Энергия өз молекулаларын, булчуң жыйрылышын, жылуулукту түзүү үчүн керек. Энергияны бөлүп чыгарууга алып баруучу глюкозанын конверсия реакцияларынын ырааттуулугу гликолиз деп аталат. Гликолиз реакциялары кычкылтектин катышуусунда болушу мүмкүн, анда алар аэробдук гликолиз жөнүндө, же кычкылтексиз шарттарда, анда процесс анаэробдук болот.
Анаэробдук процессте глюкозанын бир молекуласы сүт кислотасынын эки молекуласына (лактат) айланып, энергия бөлүнүп чыгат. Анаэробдук гликолиз энергияны аз берет: глюкозанын бир молекуласынан АТФтин эки молекуласы алынат – химиялык байланыштары энергия топтоло турган зат. Бул жол менен алууэнергия скелет булчуңдарынын кыска мөөнөттүү иштөөсүнө сарпталат - 5 секунддан 15 мүнөткө чейин, башкача айтканда, булчуңдарды кычкылтек менен камсыз кылуу механизмдери күйгүзүүгө үлгүрбөйт.
Аэробдук гликолиз реакцияларында глюкозанын бир молекуласы пирожүздүү кислотанын (пируват) эки молекуласына айланат. Процесс өзүнүн реакцияларына сарпталган энергияны эсепке алуу менен 8 АТФ молекуласын берет. Пируват андан аркы кычкылдануу реакцияларына – кычкылдануу декарбоксилденүү жана цитраттык циклге (Кребс цикли, үчкарбон кислотасынын цикли) кирет. Бул трансформациялардын натыйжасында глюкоза молекуласына 30 ATP молекуласы бөлүнүп чыгат.
Гликоген алмашуу
Гликогендин функциясы - жаныбарлардын организминин клеткаларында глюкозаны сактоо. Крахмал өсүмдүк клеткаларында ушундай эле функцияны аткарат. Гликоген кээде жаныбарлардын крахмалы деп аталат. Эки зат тең кайталануучу глюкоза калдыктарынан куралган полисахариддер. Гликоген молекуласы крахмал молекуласына караганда тармакталган жана тыгызыраак.
Организмдеги углевод гликогенинин метаболизм процесстери өзгөчө боордо жана скелет булчуңдарында интенсивдүү жүрөт.
Гликоген кандагы глюкозанын деңгээли жогору болгондо тамактан кийин 1-2 сааттын ичинде синтезделет. Гликоген молекуласынын пайда болушу үчүн праймер керек - бир нече глюкоза калдыктарынан турган урук. UTP-глюкоза түрүндөгү жаңы калдыктар праймердин учуна ырааттуу түрдө бекитилет. Чынжыр 11-12 калдыкка чоңойгондо, ага ошол эле сыныктардан 5-6дан турган каптал чынжыр кошулат. Азыр праймерден келген чынжырдын эки учу бар - эки өсүү чекитигликоген молекулалары. Кандагы глюкозанын жогорку концентрациясы сакталып турганда, бул молекула кайра-кайра узартылып, бутактанат.
Тамактануунун ортосунда гликоген ыдырап (гликогенолиз) глюкозаны бөлүп чыгарат.
Боордун гликогенинин ыдырашынан алынып, канга кирип, бүткүл организмдин муктаждыктарына колдонулат. Булчуңдардагы гликогендин ажырашынан алынган глюкоза булчуңдардын муктаждыктары үчүн гана колдонулат.
Глюкозанын углеводсуз прекурсорлордон пайда болушу - глюконеогенез
Организмде бир нече саатка гана гликоген түрүндө сакталган жетиштүү энергия бар. Бир күн ачкачылыктан кийин бул зат боордо калбайт. Ошондуктан, карбонгидратсыз диеталар, толук ачарчылык же узакка созулган физикалык жумуш учурунда кандагы глюкозанын нормалдуу деңгээли анын углеводсуз прекурсорлордон - аминокислоталардан, сүт кислотасы глицеринден синтезделүүсүнүн эсебинен сакталат. Бул реакциялардын баары негизинен боордо, ошондой эле бөйрөктө жана ичеги-карындын былжыр челинде болот. Ошентип, углеводдордун, майлардын жана белоктордун метаболизм процесстери бири-бири менен тыгыз байланышта.
Аминокислоталардан жана глицеринден глюкоза ачкачылыкта синтезделет. Тамак-аш жок болгондо кыртыш белоктору аминокислоталарга, майлар май кислоталарына жана глицеринге ажырайт.
Сүт кислотасынан глюкоза интенсивдүү машыгуудан кийин, анаэробдук гликолиз учурунда булчуңдарда жана боордо көп санда топтолгондо синтезделет. Булчуңдардан сүт кислотасы боорго которулат, ал жерде глюкоза синтезделет, ал кайра иштөөгө келет.булчуң.
Углевод алмашууну жөнгө салуу
Бул процесс нерв системасы, эндокриндик система (гормондор) жана клетка ичиндеги деңгээлде ишке ашырылат. жөнгө салуу милдети кандагы глюкозанын туруктуу көлөмүн камсыз кылуу болуп саналат. Углевод алмашууну жөнгө салуучу гормондордун ичинен негизгилери инсулин жана глюкагон. Алар уйку безинде өндүрүлөт.
Инсулиндин организмдеги негизги милдети – кандагы глюкозанын деңгээлин төмөндөтүү. Буга эки жол менен жетишүүгө болот: глюкозанын кандан организмдин клеткаларына киришин жогорулатуу жана аларды колдонууну көбөйтүү аркылуу.
- Инсулин глюкозанын кээ бир ткандардын – булчуңдардын жана майлардын клеткаларына киришин камсыздайт. Алар инсулинге көз каранды деп аталат. Глюкоза мээге, лимфа ткандарына, эритроциттерге инсулиндин катышуусуз кирет.
- Инсулин клеткалар тарабынан глюкозаны колдонууну жакшыртат:
- Гликолиз ферменттерин активдештирүү (глюкокиназа, фосфофруктокиназа, пируваткиназа).
- Гликоген синтезин активдештирүү (глюкозанын глюкоза-6-фосфатка айланышынын жогорулашынан жана гликоген синтазасынын стимуляциясынын эсебинен).
- Глюконеогенез ферменттерин бөгөт коюу (пируват карбоксилаза, глюкоза-6-фосфатаза, фосфоэнолпируват карбоксикиназа).
- Глюкозанын пентоза фосфат циклине кошулушун жогорулатуу.
Карбонгидрат алмашууну жөнгө салуучу бардык башка гормондор - глюкагон, адреналин, глюкокортикоиддер, тироксин, өсүү гормону, ACTH. Алар кандагы глюкозанын деңгээлин жогорулатат. Глюкагон боордогу гликогендин бузулушун жана карбонгидрат эмес глюкозанын синтезин активдештирет.мурункулар. Адреналин боордогу жана булчуңдардагы гликогендин бөлүнүшүн активдештирет.
Алмашуу бузуулар. Гипогликемия
Углевод алмашуунун эң кеңири таралган бузулушу – гипо- жана гипергликемия.
Гипогликемия – кандагы глюкозанын төмөн деңгээлинен (3,8 ммоль/лден төмөн) пайда болгон организмдин абалы. Себептери болушу мүмкүн: ичегиден же боордон канга бул заттын түшүүсүнүн азайышы, аны ткандардын колдонуусунун көбөйүшү. Гипогликемия төмөнкүлөргө алып келиши мүмкүн:
- Боордун патологиясы - карбонгидрат эмес прекурсорлордон гликоген синтезинин же глюкоза синтезинин бузулушу.
- Углевод ачарчылыгы.
- Узак физикалык көнүгүү.
- Бөйрөк патологиялары - биринчи заарадан глюкозанын реабсорбциясынын бузулушу.
- Тамак сиңирүүнүн бузулушу - тамак-аш карбонгидраттарынын бузулуу патологиясы же глюкозаны сиңирүү процесси.
- Эндокриндик системанын патологиялары - ашыкча инсулин же калкан безинин гормондорунун, глюкокортикоиддердин, өсүү гормонунун (ГГ), глюкагондун, катехоламиндердин жетишсиздиги.
Гипогликемиянын экстремалдык көрүнүшү – гипогликемиялык кома, ал көбүнчө инсулиндин ашыкча дозасы менен I типтеги кант диабети менен ооруган бейтаптарда өнүгөт. Кандагы глюкозанын аздыгы мээнин кычкылтек жана энергетикалык ачарчылыгына алып келет, бул мүнөздүү симптомдорду пайда кылат. Ал өтө тез өнүгүүсү менен мүнөздөлөт – бир нече мүнөттүн ичинде керектүү аракеттер көрүлбөсө, адам эсин жоготуп, өлүп калышы мүмкүн. Эреже катары, кант диабети менен ооруган бейтаптар глюкоза көлөмүнүн төмөндөшүнүн белгилерин түшүнө алышат.кан жана эмне кылуу керектигин билип алыңыз - бир стакан таттуу шире ичиңиз же таттуу булочка жеңиз.
Гипергликемия
Карбонгидрат алмашуунун бузулушунун дагы бир түрү гипергликемия – кандагы глюкозанын туруктуу жогору болушунан (10 ммоль/лден жогору) пайда болгон организмдин абалы. Себептери болушу мүмкүн:
- эндокриндик системанын патологиясы. Гипергликемиянын эң көп таралган себеби - кант диабети. Кант диабетинин I жана II түрүн айырмалайбыз. Биринчи учурда оорунун себеби бул гормонду бөлүп чыгаруучу уйку безинин клеткаларынын бузулушунан келип чыккан инсулиндин жетишсиздиги. Бездин жеңилүүсү көбүнчө аутоиммундук мүнөзгө ээ. II типтеги кант диабети инсулинди нормалдуу иштеп чыгуу менен өнүгөт, ошондуктан ал инсулинге көз каранды эмес деп аталат; бирок инсулин өз милдетин аткарбайт - глюкозаны булчуңдардын жана май ткандарынын клеткаларына өткөрбөйт.
- невроз, стресс гормондордун - адреналиндин, глюкокортикоиддердин, калкан безинин өндүрүшүн активдештирет, алар боордо гликогендин ыдырашын жана углеводсуз прекурсорлордон глюкозанын синтезин күчөтөт, гликогендин синтезин бөгөттөйт;
- боор патологиясы;
- көп тамактануу.
Биохимияда углеводдун алмашуусу изилдөө жана изилдөө үчүн эң кызыктуу жана кеңири темалардын бири болуп саналат.
