Биохимия. Лекция 47. Углеводы. 1 часть

• Углеводы являются наиболее распространенным классом органических соединений в природе.  

• Выполняют структурную, энергетическую, защитную, механическую, опорную, гидроастматическую и ионнорегулирующую функции.  

• Углеводы являются производными спиртов, содержат альдегидную или кетоновую группу.  

• Наиболее известные углеводы: крахмал, глюкоза, гликоген.  

• Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.  

• Моносахариды делятся на альдозы и кетозы в зависимости от наличия альдегидной или кетоновой группы.  

• Полисахариды делятся на гомо- и гетерополисахариды в зависимости от состава мономеров.  

• В таблице представлены различные классификации моносахаридов, включая деление на альдозы и кетозы, а также по количеству атомов углерода.  

• Примеры альдоз: триоза, тетроза, пентоза, гексоза.  

• Примеры кетоз: триоза, тетроза, пентоза.  

• Производные моносахаридов включают уроновые кислоты, амина сахара, антибиотики, гликозиды и другие.  

• Примеры производных: глюкозамин, галактозамин, салициловая кислота, эритромицин, коровицин.  

• Дисахариды - это углеводы, которые при гидролизе дают две молекулы моносахаридов.  

• Примеры дисахаридов: сахароза, мальтоза, лактоза, целлобиоза.  

• Мальтоза состоит из двух молекул альфа-глюкозы, связанных альфа-1,4 гликозидной связью.  

• Пета и лактоза имеют разные гликозидные связи: альфа-1,6 и бета-1,4 соответственно.  

• Гомополисахариды состоят из одинаковых остатков моносахаридов, таких как крахмал, гликоген и целлюлоза.  

• Гетерополисахариды включают разные моносахара, например, гиалуроновая кислота и хондроитин сульфат.  

• Крахмал состоит из амилозы (неразветвленная цепь) и амила пектина (разветвленная молекула).  

• Гликоген имеет более короткие веточки и более разветвленную структуру, чем крахмал.  

• Целлюлоза состоит только из бета-глюкозы и является внеклеточной молекулой с волокнистой структурой.  

• Гетерополисахариды характеризуются наличием повторяющихся дисахаридных остатков, включая уроновую кислоту и амина сахар.  

• Гликаны образуют олиго- и полисахаридные цепи, включая глюкоза-гликаны.  

• Гетерополисахариды, такие как гиалуроновая кислота, находятся в стекловидном теле, синовиальной жидкости и межклеточном пространстве.  

• Углеводы используются в экспериментальной биологии для хроматографии, в лабораторной диагностике (инулин), в медицинской практике (декстраны, инулин).  

• В кардиологии сердечные гликозиды используются в качестве агликона, содержащего стероиды.  

• Гепарин используется в качестве антикоагулянта при сосудистых нарушениях.  

• Гиалуроновый хондроитин сульфат и глюкозамены используются при заболеваниях позвоночника и суставов.  

• Целлюлоза, лактулоза и хитин используются при нарушении функции кишечника.  

• Полимер бета один, четыре н-ацетил глюкозамин используется как стимулятор перистальтики.  

• В ротовой полости крахмал и гликоген расщепляются до декстринов.  

• В желудке альфа-мелаза инактивируется, но переваривание углеводов продолжается.  

• В кишечнике работает панкреатическая альфа-мелаза, которая гидролизует крахмал до мальтозы, мальтотриоза и декстрина.  

• Сахароза-мальтозный комплекс гидролизует альфа-1,2, альфа-1,4 и альфа-1,6 гликозидные связи.  

• Бета-гликозидазный комплекс гидролизует лактозу.  

• Гликоазный комплекс расщепляет альфа-1,4-гликозидные связи и отщепляет концевые остатки глюкозы.  

• Альфа-1,6-глюкозидаза расщепляет альфа-1,6-гликозидные связи в некоторых углеводах, полученных из крахмала и гликогена.  

• Всасывание углеводов происходит в энтероцитах с использованием натрий-зависимого транспортера.  

• Глюкоза и галактоза входят в энтероцит с использованием глюкоза-галактозного транспортера.  

• Фруктоза входит и выходит из энтероцита за счет облегченной диффузии.  

• У детей первого года жизни альфа-милаза способна попадать в тонкую кишку и участвовать в пищеварении.  

• Активность альфа-милазы поджелудочной железы у новорожденных низкая, но младенцы способны переваривать полисахариды.  

• Искусственники более склонны к ожирению из-за высокого уровня гипергликемии после питания.  

• Абсорбция углеводов может быть нарушена из-за недостаточности лактазы или сахаразы.  

• Симптомы включают диарею, срыгивания, метеоризм, боли в животе и атопический дерматит.  

• Лечение включает использование безлактозных молочных смесей или препаратов, содержащих фермент лактазу.  

• Мальабсорбция фруктозы может быть первичной или вторичной, вызванной заболеваниями, такими как энтериты или целиакия.  

• Фруктоза активно потребляется микрофлорой толстого кишечника и метаболизируется в короткие органические кислоты, газы, что нарушает нормальное функционирование кишечника.  

• Всасывание углеводов в кишечнике происходит через механизмы вторичного активного транспорта и облегченной диффузии.  

• Вторичный активный транспорт используется для всасывания глюкозы и галактозы, а облегченная диффузия - для фруктозы.  

• Фруктоза всегда транспортируется белками-транспортерами, не зависящими от градиента натрия, и поступает в межклеточное вещество и кровь путем облегченной диффузии.  

• Глют пять играет важную роль в переносе фруктозы, а глют два - на базальной стороне энтероцитов.  

• Глюкоза попадает в клетки органов через облегченную диффузию по градиенту концентрации с участием белков-переносчиков.  

• Выделяют 12 типов глюкозных транспортеров, но не все из них нужно знать.  

• Глюкозные транспортеры блюд один имеются на мембране всех клеток и ответственный за базовый транспорт глюкозы в клетке.  

• Глюкозные транспортеры блюд два представлены в печени, почках, кишечнике и бета-клетках островков Лангерганса.  

• Глюкозные транспортеры блюд три обладают высоким ростом глюкозы и представлены в нервной ткани.  

• Глюкозные транспортеры блюд четыре представлены в скелетных мышцах, миокарде и жировой ткани.  

• Глюкозные транспортеры блюд пять представлены в головном мозге, зрелых сперматозоидах и яичках.  

• В тестах по биохимии чаще всего спрашивают про глюкозные транспортеры блюд четыре.  

• Важно запомнить, что глюкозные транспортеры блюд четыре представлены в жировой ткани, скелетных мышцах и миокарде сердца.