Uglevodlar organik moddalarning keng guruhi bo'lib, oqsillar va yog'lar bilan birga inson va hayvonlar tanasining asosini tashkil qiladi. Uglevodlar tananing har bir hujayrasida mavjud bo'lib, turli funktsiyalarni bajaradi. Uglevodlarning kichik molekulalari, asosan, glyukoza bilan ifodalanadi, butun tanada harakatlanishi va energiya funktsiyasini bajarishi mumkin. Uglevodlarning katta molekulalari harakat qilmaydi va asosan qurilish funktsiyasini bajaradi. Oziq-ovqatdan odam faqat kichik molekulalarni ajratib oladi, chunki ular faqat ichak hujayralariga so'rilishi mumkin. Uglevodlarning katta molekulalari tanani o'zi qurishi kerak. Oziq-ovqat uglevodlarining glyukozaga bo'linishi va undan yangi molekulalarning sintezi, shuningdek, bu moddalarning organizmdagi boshqa ko'plab o'zgarishlari uchun barcha reaktsiyalar yig'indisi biokimyoda uglevod almashinuvi deb ataladi.
Tasnifi
Tuzilishiga qarab uglevodlar bir necha guruhlarga boʻlinadi.
Monosaxaridlar ovqat hazm qilish traktida parchalanmaydigan kichik molekulalardir. Bular glyukoza, fruktoza, galaktoza.
Disaxaridlar ovqat hazm qilish traktida ikkita monosaxaridga parchalanadigan kichik uglevod molekulalaridir. Masalan, laktoza - glyukoza va galaktoza uchun, saxaroza - glyukoza va fruktoza uchun.
Polisaxaridlar bir-biriga bog'langan yuz minglab monosaxarid qoldiqlaridan (asosan glyukoza) tashkil topgan yirik molekulalardir. Bu kraxmal, go'sht glikogeni.
Uglevodlar va parhezlar
Oshqozon-ichak traktida polisaxaridlarning parchalanish vaqti ularning suvda erish qobiliyatiga qarab har xil. Ba'zi polisaxaridlar ichaklarda tez parchalanadi. Keyin ularning parchalanishi paytida olingan glyukoza tezda qon oqimiga kiradi. Bunday polisaxaridlar "tezkor" deb ataladi. Boshqalar ichakning suv muhitida yomonroq eriydi, shuning uchun ular sekinroq parchalanadi va glyukoza qonga sekinroq kiradi. Bunday polisaxaridlar "sekin" deb ataladi. Bu elementlarning ba'zilari ichaklarda umuman parchalanmaydi. Ular erimaydigan xun tolasi deb ataladi.
Odatda "sekin yoki tez uglevodlar" deganda biz polisaxaridlarning o'zini emas, balki ularni ko'p miqdorda o'z ichiga olgan oziq-ovqatlarni nazarda tutamiz.
Uglevodlar ro'yxati - tez va sekin, jadvalda keltirilgan.
| Tez uglevodlar | Sekin uglevodlar |
| qovurilgan kartoshka | Kepak non |
| Oq non | Qayta ishlanmagan guruch donalari |
| Kartoshka pyuresi | No'xat |
| Asal | Suli uni |
| Sabzi | Grechka pyuresi |
| Makkajo'xori donalari | Javdar kepagi noni |
| Shakar | Shakarsiz yangi siqilgan meva sharbati |
| Musli | Keppalakli makaron |
| Shokolad | Qizil loviya |
| Qaynatilgan kartoshka | Sut mahsulotlari |
| Biscuit | Yangi mevalar |
| Makkajo'xori | Achchiq shokolad |
| Oq guruch | Fruktoza |
| Qora non | Soya |
| Lavlagi | Yashil sabzavotlar, pomidorlar, qo'ziqorinlar |
| Banan | - |
| Jam | - |
Diyet uchun mahsulotlar tanlashda, dietolog har doim tez va sekin uglevodlar ro'yxatiga tayanadi. Bir mahsulot yoki ovqatdagi yog'lar bilan birgalikda tez yog'ning cho'kishiga olib keladi. Nega? Qon glyukozasining tez ko'tarilishi insulin ishlab chiqarishni rag'batlantiradi, bu esa tanani glyukoza zahirasini, shu jumladan undan yog' hosil bo'lish yo'li bilan ta'minlaydi. Natijada, tort, muzqaymoq, qovurilgan kartoshka iste'mol qilganda, vazn juda tez ortib boradi.
Oz hazm qilish
Biokimyo nuqtai nazaridan uglevodlar almashinuvi uch bosqichda amalga oshiriladi:
- Oz hazm qilish. Ovqatni chaynash paytida og'izda boshlanadi.
- Uglevodlarning to'g'ri almashinuvi.
- Almashtirishning yakuniy mahsulotlarini o'rgatish.
Uglevodlar inson ratsionining asosidir. Formulaga ko'raratsional ovqatlanish, oziq-ovqat tarkibida ular oqsillar yoki yog'lardan 4 baravar ko'p bo'lishi kerak. Uglevodlarga bo'lgan ehtiyoj individualdir, ammo kuniga o'rtacha 300-400 g kerak bo'ladi. Ularning 80% ga yaqini kartoshka, makaron, don mahsulotlari tarkibidagi kraxmal va 20% tez uglevodlar (glyukoza, fruktoza).
Organizmda uglevodlar almashinuvi ham og'iz bo'shlig'idan boshlanadi. Bu erda so'lak fermenti amilaza polisaxaridlar - kraxmal va glikogenga ta'sir qiladi. Amilaza polisaxaridlarni gidrolizlaydi (parchalaydi) yirik bo'laklarga - dekstrinlarga, ular oshqozonga kiradi. Uglevodlarga ta'sir qiluvchi fermentlar yo'q, shuning uchun oshqozondagi dekstrinlar hech qanday tarzda o'zgarmaydi va ovqat hazm qilish trakti bo'ylab o'tib, ingichka ichakka kiradi. Bu erda bir nechta fermentlar uglevodlarga ta'sir qiladi. Oshqozon osti bezi shirasining amilazasi dekstrinlarni disaxarid m altozaga gidrolizlaydi.
Maxsus fermentlar ichak hujayralari tomonidan chiqariladi. M altaza fermenti m altozani monosaxarid glyukozaga, laktaza laktozani glyukoza va galaktozaga, saxarozani glyukoza va fruktozagacha gidrolizlaydi. Hosil bo'lgan monozalar ichakdan qonga so'riladi va darvoza venasi orqali jigarga kiradi.
Uglevod almashinuvidagi jigarning roli
Bu organ glikogen sintezi va parchalanish reaksiyalari tufayli qondagi glyukoza miqdorini ma'lum darajada ushlab turadi.
Monosaxaridlarning oʻzaro aylanish reaksiyalari jigarda sodir boʻladi - fruktoza va galaktoza glyukozaga, glyukoza esa fruktozaga aylanishi mumkin.
Glyukoneogenez reaktsiyalari ushbu organda sodir bo'ladi -karbongidrat bo'lmagan prekursorlardan glyukoza sintezi - aminokislotalar, glitserin, sut kislotasi. Shuningdek, u insulinaza fermenti yordamida insulin gormonini neytrallaydi.
Glyukoza almashinuvi
Glyukoza uglevod almashinuvining biokimyosida va organizmning umumiy metabolizmida asosiy rol oʻynaydi, chunki u energiyaning asosiy manbai hisoblanadi.
Qondagi glyukoza darajasi doimiy qiymat bo'lib, 4 - 6 mmol / l ni tashkil qiladi. Qondagi ushbu elementning asosiy manbalari:
- Oziq-ovqat uglevodlari.
- Jigar glikogeni.
- Aminokislotalar.
Glyukoza organizmda quyidagilar uchun iste'mol qilinadi:
- energiya ishlab chiqarish,
- Jigar va mushaklarda glikogen sintezi,
- aminokislotalarning sintezi,
- yogʻ sintezi.
Tabiiy energiya manbai
Glyukoza barcha tana hujayralari uchun universal energiya manbai hisoblanadi. O'z molekulalarini qurish, mushaklarning qisqarishi, issiqlik hosil qilish uchun energiya kerak. Energiyaning chiqishiga olib keladigan glyukoza konversiya reaktsiyalarining ketma-ketligi glikoliz deb ataladi. Glikoliz reaktsiyalari kislorod ishtirokida sodir bo'lishi mumkin, keyin ular aerob glikoliz haqida gapiradi yoki kislorodsiz sharoitda, keyin jarayon anaerobik bo'ladi.
Anaerob jarayonda glyukozaning bir molekulasi ikki molekula sut kislotasi (laktat)ga aylanadi va energiya ajralib chiqadi. Anaerob glikoliz kam energiya beradi: glyukozaning bir molekulasidan ikkita ATP molekulasi olinadi - kimyoviy bog'lanishlar energiya to'playdigan modda. Bu yo'l bilan olishenergiya skelet mushaklarining qisqa muddatli ishlashi uchun sarflanadi - 5 soniyadan 15 daqiqagacha, ya'ni mushaklarni kislorod bilan ta'minlash mexanizmlarini yoqish uchun vaqt yo'q.
Aerob glikoliz reaksiyalarida bir molekula glyukoza ikki molekula piruvik kislota (piruvat)ga aylanadi. Jarayon, o'z reaktsiyalariga sarflangan energiyani hisobga olgan holda, 8 ta ATP molekulasini beradi. Piruvat keyingi oksidlanish reaktsiyalariga kiradi - oksidlovchi dekarboksillanish va sitrat aylanishi (Krebs tsikli, trikarboksilik kislota aylanishi). Ushbu transformatsiyalar natijasida har bir glyukoza molekulasida 30 ta ATP molekulasi ajralib chiqadi.
Glikogen almashinuvi
Glikogenning vazifasi hayvonlar organizmi hujayralarida glyukozani saqlashdir. Kraxmal o'simlik hujayralarida bir xil funktsiyani bajaradi. Glikogen ba'zan hayvon kraxmal deb ataladi. Ikkala modda ham ko'payadigan glyukoza qoldiqlaridan qurilgan polisaxaridlardir. Glikogen molekulasi kraxmal molekulasiga qaraganda tarvaqaylab ketgan va ixchamroqdir.
Uglevod glikogenining organizmidagi metabolizm jarayonlari ayniqsa jigar va skelet mushaklarida jadal kechadi.
Glikogen qonda glyukoza miqdori yuqori bo'lgan ovqatdan keyin 1-2 soat ichida sintezlanadi. Glikogen molekulasini shakllantirish uchun primer kerak bo'ladi - bir nechta glyukoza qoldiqlaridan iborat urug'. UTP-glyukoza shaklidagi yangi qoldiqlar primerning oxiriga ketma-ket biriktiriladi. Zanjir 11-12 qoldiqga o'sganda, unga bir xil bo'laklardan 5-6 tadan iborat yon zanjir qo'shiladi. Endi primerdan keladigan zanjirning ikkita uchi bor - ikkita o'sish nuqtasiglikogen molekulalari. Bu molekula qonda yuqori glyukoza konsentratsiyasi saqlanib qolguncha bir necha marta cho'ziladi va shoxlanadi.
Ovqatlanish oralig'ida glikogen parchalanib (glikogenoliz) glyukoza ajralib chiqadi.
Jigar glikogenining parchalanishidan olinadi, u qonga kiradi va butun organizm ehtiyojlari uchun ishlatiladi. Mushaklardagi glikogenning parchalanishidan olingan glyukoza faqat mushaklar ehtiyojlari uchun ishlatiladi.
Uglevod bo'lmagan prekursorlardan glyukoza hosil bo'lishi - glyukoneogenez
Tanada faqat bir necha soat davomida glikogen shaklida saqlanadigan etarli energiya mavjud. Bir kunlik ochlikdan keyin bu modda jigarda qolmaydi. Shuning uchun uglevodsiz dietalar, to'liq ochlik yoki uzoq muddatli jismoniy ish paytida qondagi glyukozaning normal darajasi uglevod bo'lmagan prekursorlardan - aminokislotalardan, sut kislotasi glitserinidan sintezi tufayli saqlanadi. Bu reaktsiyalarning barchasi asosan jigarda, shuningdek, buyraklar va ichak shilliq qavatida sodir bo'ladi. Shunday qilib, uglevodlar, yog'lar va oqsillar almashinuvi jarayonlari bir-biri bilan chambarchas bog'liq.
Aminokislotalar va glitserindan glyukoza ochlik paytida sintezlanadi. Oziq-ovqat bo'lmaganda, to'qima oqsillari aminokislotalarga, yog'lar yog' kislotalariga va glitseringa parchalanadi.
Sut kislotasidan glyukoza anaerob glikoliz jarayonida mushaklar va jigarda koʻp miqdorda toʻplanganda kuchli jismoniy mashqlardan soʻng sintezlanadi. Mushaklardan sut kislotasi jigarga o'tadi, u erda glyukoza sintezlanadi va u ish joyiga qaytariladi.mushak.
Uglevod almashinuvini tartibga solish
Bu jarayon asab tizimi, endokrin tizimi (gormonlar) va hujayra ichidagi darajada amalga oshiriladi. Tartibga solish vazifasi qondagi glyukozaning barqaror darajasini ta'minlashdir. Uglevod almashinuvini tartibga soluvchi gormonlardan asosiylari insulin va glyukagondir. Ular oshqozon osti bezida ishlab chiqariladi.
Insulinning organizmdagi asosiy vazifasi qon glyukoza darajasini pasaytirishdir. Bunga ikki yo'l bilan erishish mumkin: qondan glyukozaning tana hujayralariga kirib borishini oshirish va ularda foydalanishni ko'paytirish orqali.
- Insulin glyukozaning ma'lum to'qimalar hujayralariga - mushak va yog'larga kirib borishini ta'minlaydi. Ular insulinga bog'liq deb ataladi. Glyukoza miyaga, limfa to'qimalariga, qizil qon tanachalariga insulin ishtirokisiz kiradi.
- Insulin hujayralar tomonidan glyukoza foydalanishni kuchaytiradi:
- Glikoliz fermentlarini faollashtirish (glyukokinaza, fosfofruktokinaz, piruvat kinaz).
- Glikogen sintezining faollashishi (glyukozaning glyukoza-6-fosfatga aylanishining kuchayishi va glikogen sintazasining stimulyatsiyasi tufayli).
- Glyukoneogenez fermentlarini inhibe qilish (piruvat karboksilaza, glyukoza-6-fosfataza, fosfoenolpiruvat karboksikinaza).
- Glyukozaning pentoza-fosfat aylanishiga qoʻshilishini oshiring.
Uglevod almashinuvini tartibga soluvchi barcha boshqa gormonlar glyukagon, adrenalin, glyukokortikoidlar, tiroksin, o'sish gormoni, ACTHdir. Ular qondagi glyukoza darajasini oshiradi. Glyukagon jigarda glikogenning parchalanishini va uglevod bo'lmaganlardan glyukoza sintezini faollashtiradi.salaflar. Adrenalin jigar va mushaklardagi glikogenning parchalanishini faollashtiradi.
Birja buzilishi. Gipoglikemiya
Uglevod almashinuvining eng keng tarqalgan buzilishlari gipo- va giperglikemiyadir.
Gipoglikemiya - bu qondagi glyukoza darajasining pastligi (3,8 mmol/l dan past) natijasida vujudga keladigan holat. Buning sabablari quyidagilar bo'lishi mumkin: bu moddaning ichak yoki jigardan qonga tushishining kamayishi, to'qimalardan foydalanishning ko'payishi. Gipoglikemiya quyidagilarga olib kelishi mumkin:
- Jigar patologiyasi - glikogen sintezi yoki uglevod bo'lmagan prekursorlardan glyukoza sintezining buzilishi.
- Uglevod ochligi.
- Uzoq jismoniy faoliyat.
- Buyrak patologiyalari - birlamchi siydikdan glyukoza reabsorbtsiyasining buzilishi.
- Ovqat hazm qilish buzilishi - oziq-ovqat uglevodlarining parchalanishi yoki glyukozaning so'rilish jarayoni patologiyalari.
- Endokrin tizimining patologiyalari - ortiqcha insulin yoki qalqonsimon bez gormonlari, glyukokortikoidlar, o'sish gormoni (GH), glyukagon, katekolaminlarning etishmasligi.
Gipoglikemiyaning ekstremal ko'rinishi gipoglikemik koma bo'lib, u ko'pincha insulinning haddan tashqari dozasi bilan I turdagi qandli diabet bilan og'rigan bemorlarda rivojlanadi. Past qon glyukoza miyaning kislorod va energiya ochligiga olib keladi, bu esa xarakterli alomatlarni keltirib chiqaradi. Bu juda tez rivojlanish bilan tavsiflanadi - zaruriy harakatlar bir necha daqiqa ichida amalga oshirilmasa, odam hushini yo'qotadi va o'lishi mumkin. Odatda, diabetga chalingan bemorlar glyukoza darajasining pasayishi belgilarini taniy oladilar.qon va nima qilishni biling - bir stakan shirin sharbat iching yoki shirin bulochka iste'mol qiling.
Giperglisemiya
Uglevod almashinuvi buzilishining yana bir turi bu giperglikemiya - qondagi glyukoza darajasining doimiy ravishda yuqori bo'lishi (10 mmol/l dan yuqori) natijasida vujudga keladigan holat. Buning sabablari quyidagilar bo'lishi mumkin:
- endokrin tizimining patologiyasi. Giperglikemiyaning eng keng tarqalgan sababi diabetes mellitusdir. I va II turdagi diabetni ajrating. Birinchi holda, kasallikning sababi bu gormonni chiqaradigan oshqozon osti bezi hujayralarining shikastlanishi natijasida kelib chiqqan insulin etishmovchiligi. Bezning mag'lubiyati ko'pincha otoimmun xarakterga ega. II toifa diabet mellitus normal insulin ishlab chiqarish bilan rivojlanadi, shuning uchun u insulinga bog'liq bo'lmagan deb ataladi; ammo insulin o'z vazifasini bajarmaydi - u glyukozani mushak va yog 'to'qimalari hujayralariga o'tkazmaydi.
- nevroz, stress gormonlar ishlab chiqarishni faollashtiradi - adrenalin, glyukokortikoidlar, qalqonsimon bez, ular glikogenning parchalanishini va jigarda uglevod bo'lmagan prekursorlardan glyukoza sintezini kuchaytiradi, glikogen sintezini inhibe qiladi;
- jigar patologiyasi;
- ortiqcha ovqatlanish.
Biokimyoda uglevod almashinuvi oʻrganish va tadqiqot uchun eng qiziqarli va keng mavzulardan biridir.
