Состав углеводов животного происхождения

1. Углеводы пищи, животного и растительного происхождения: нормы и принципы нормирования их суточной потребности.

В пище человека в основном содержатся полисахариды — крахмал, целлюлоза (растений), в меньшем количестве — гликоген (животных). Источником сахарозы служат растения, особенно сахарная свёкла, сахарный тростник. Лактоза поступает с молоком млекопитающих (в коровьем молоке до 5% лактозы, в женском молоке — до 8%). Фрукты, мёд, соки содержат небольшое количество глюкозы и фруктозы. Мальтоза есть в солоде, пиве.

Углеводы пищи являются для организма человека в основном источником моносахаридов, преимущественно глюкозы. Некоторые полисахариды: целлюлоза, пектиновые вещества, декстраны, у человека практически не перевариваются, в ЖКТ они выполняют функцию сорбента (выводят холестерин, желчные кислоты, токсины), необходимы для стимуляции перистальтики кишечника и формирования нормальной микрофлоры.

Углеводы — обязательный компонент пищи, они составляют 75% массы пищевого рациона и дают более 50% необходимых калорий. У взрослого человека суточная потребность в углеводах 400г/сут, в целлюлозе и пектине до 10-15 г/сут. Рекомендуется употреблять в пищу больше сложных полисахаридов и меньше моносахаров.

2. Механизмы переваривания и всасывания углеводов. Характеристика и действие ферментов участвующих в полостном и пристеночном пищеварении. Механизмы всасывания углеводов (диффузия, облегченный и активный транспорт).

В ротовой полости пища измельчается при пережёвывании и смачивается слюной. Слюна состоит на 99% из воды. В слюне присутствует эндогликозидаза α-амилаза, расщепляющая в крахмале внутренние α-1,4-гликозидные связи с образованием крупных фрагментов — декстринов и небольшого количества мальтозы и изомальтозы. В желудке. Действие амилазы слюны прекращается в кислой среде содержимого желудка. Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих углеводы, в нем возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей. В двенадцатиперстной кишке кислое содержимое желудка нейтрализуется соком поджелудочной железы (рН 7,5—8,0 за счет бикарбонатов). С соком поджелудочной железы в кишечник поступает панкреатическая α-амилаза. Эта эндогликозидаза гидролизует внутренние α-1,4-гликозидные связи в крахмале и декстринах с образованием мальтозы, изомальтозы и олигосахаридов. Переваривание мальтозы, изомальтозы и олигосахаридов происходит под действием специфических ферментов — экзогликозидаз, образующих ферментативные комплексы. Сахаразо-изомальтазный комплекс, гликоамилазный комплекс, β-гликозидазный комплекс, трегалаза гликозидазный комплекс. Эти комплексы находятся на поверхности эпителиальных клеток тонкого кишечника и осуществляют пристеночное пищеварение. Переваривание углеводов заканчивается образованием моносахаридов – в основном глюкозы, меньше образуется фруктозы и галактозы, еще меньше – маннозы, ксилозы и арабинозы.

Моносахариды всасываются эпителиальными клетками тощей и подвздошной кишок. Транспорт моносахаридов в клетки слизистой оболочки кишечника может осуществляться путём диффузии (рибоза, ксилоза, арабиноза), облегчённой диффузии с помощью белков переносчиков (фруктоза, галактоза, глюкоза), и путем вторично-активного транспорта (галактоза, глюкоза). При низкой концентрации глюкозы в просвете кишечника она транспортируется в энтероцит только активным транспортом, при высокой концентрации активным транспортом и облегчённой диффузией. Скорость всасывания: галактоза > глюкоза > фруктоза > другие моносахариды. Моносахариды выходят из энтероцитов в направлении кровеносного капилляра с помощью облегченной диффузии через белки-переносчики.

Источник

Основные углеводы животных, их содержание в тканях, биологическая роль.

1—основной источник энергии в организме человека. 60% энергетических затрат взрослого человека и 40% – ребенка покрываются за счет аэробного и анаэробного окисления углеводов. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.

2— резервная форма энергии. Полисахарид гликоген за счет высокополимерной, разветвленной структуры молекулы способен концентрировать значительные количества энергии в печени и мышцах, не обладая при этом осмотическим эффектом. Участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК

3—структурная роль, т. к. глюкозоаминогликаны являются структурными компонентами соединительной ткани, обеспечи-вая ее прочность, упругость и нормальную проницаемость.

4—защитную функцию. Гликопротеины входят в состав муцинов и мукоидов, являются факторами групповой принадлежности крови, участвуют в поддержании иммунитета, входят в состав клеточных рецепторов.

5—регуляторные функции, поскольку входят в состав таких соединений как нуклеотидные коферменты, нуклеиновые кислоты, гормоны. многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

6 —участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависитосмотическое давление крови.

Основные углеводы пищи человека, потребность в углеводах.

1. У человека углеводы присутствуют в меньших количествах (2%).
2. В растительных организмах на долю углеводов приходится до 20% сухой массы тела.
3. Суточная потребность 400-450 грамм в сутки(в 3-4 раза больше Б и Ж)
4. С пищей в организм поступают дисахариды сахароза, лактоза, мальтоза, фруктоза.

ГЛИКОГЕН – главный резервный полисахарид высших животных и человека,

построенный из остатков D-глюкозы.

Эмпирическая формулагликогена, как и крахмала, (С₆Н₁₀О₅)_n.

содержится практически во всех органах и тканях животных и человека; наибольшее количество обнаружено в печени и мышцах.

Молекулярная масса гликогена 105–108 Да и более. Его молекула построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в которых остатки глюкозы соединены α-1–>4-гликозидными связями. В точках ветвления имеются α-1–>6-гликозидные связи. По строению гликоген близок к амилопектину. В молекуле гликогена различают внутренние ветви – участки от периферической точки ветвления до нередуцирующего конца цепи. Гликоген характеризуется более разветвленной структурой, чем амилопектин; линейные отрезки в молекуле гликогена включают 11–18 остатков α-D-глюкопиранозы.

При гидролизе гликоген, подобно крахмалу, расщепляется с образованием сначала декстринов, затем мальтозы и, наконец, глюкозы.

КРАХМАЛ — наиболее важный углеводный компонент пищевого рациона

резервный полисахарид растений, содержащийся в наибольшем количестве (до 45% от массы сухого вещества) в зёрнах злаков (пшеница, кукуруза, рис и др.), а также луковицах, стеблях и клубнях растений (в картофеле примерно 65%).

разветвлённый полисахарид, состоящий из остатков глюкозы (гомогликан)

находится в клетках растений в виде гранул, практически нерастворим в воде

состоит из амилозы и амилопектина. Амилоза — неразветвлённый полисахарид, включающий 200-300 остатков глюкозы, связанных α-1,4-гликозидной связью. Благодаря α-конфигурации глюкозного остатка, полисахаридная цепь имеет конформацию спирали. Синяя окраска при добавлении йода к раствору крахмала обусловлена наличием такой спирали. Амилопектин имеет разветвлённую структуру. В местах ветвления остатки глюкозы соединены α-1,6-гликозидными связями. Линейные участки содержат примерно 20-25 остатков глюкозы. При этом формируется древовидная структура, в которой имеется лишь одна аномерная ОН-группа

высокомолекулярное соединение, включающее сотни тысяч остатков глюкозы. Его молекулярная масса составляет порядка 105-108 Д.

Источник

47.Основные углеводы животных, их содержание в тканях, биологическая роль. Основные углеводы пищи. Переваривание углеводов

Гликоген – главный резервныйполисахаридвысших животных и человека, построенный из остатков D-глюкозы. Эмпирическая формулагликогена, как икрахмала, (С₆Н₁₀О₅)_n.Гликогенсодержится практически во всех органах итканяхживотных и человека; наибольшее количество обнаружено впечении мышцах.Молекулярная массагликогена105–108 Да и более. Егомолекулапостроена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в которых остаткиглюкозысоединены α-1–>4-гликозидными связями. В точках ветвления имеются α-1–>6-гликозидные связи. По строениюгликогенблизок камилопектину. Вмолекулегликогенаразличают внутренние ветви – участки от периферической точки ветвления до нередуцирующего конца цепи.Гликогенхарактеризуется более разветвленной структурой, чем амилопектин; линейные отрезки вмолекулегликогенавключают 11–18 остатков α-D-глюкопиранозы.

При гидролизегликоген, подобнокрахмалу, расщепляется с образованием сначаладекстринов, затеммальтозыи, наконец,глюкозы.

Различают шесть основных классов гликозаминогликанов . Каждый изгликозаминогликановсодержит характерную для него повторяющуюся дисахаридную единицу; во всех случаях (кроме кератансульфатов) эта единица содержит либо глюкуроновую, либо идуроновуюкислоту. Всегликозаминогликаны, за исключением гиалуроновойкислоты, содержат остаткимоносахаридовс О- или N-сульфатной группой.Гликозаминогликанызначительно различаются по размерам, ихмолекулярные массыв пределах от 104 Да длягепаринадо 107 Да для гиалуроновойкислоты.

Выделенные индивидуальные гликозаминогликанымогут содержать смесь цепей различной длины.Гликозаминогликаныкак основноескрепляющеевеществосвязаны со структурными компонентами костей исоединительной ткани. Их функция состоит также в удержании большой массыводыи в заполнении межклеточного пространства. Иными словами,гликозаминогликаны– основной компонент внеклеточноговещества– жела-тинообразноговещества, заполняющего межклеточное пространствотканей. Они также содержатся в больших количествах в синовиальнойжидкости– это вязкий материал, окружающий суставы, который служит смазкой и амортизатором. Поскольку водныерастворыгликозаминогликановгелеобразны, их называютмукополисахаридами.

Наконец, если цепи гликозаминогликанаприсоединены к белковоймолекуле, соответствующее соединение называютпротеогликаном.

Протеогликаныобразуют основноевеществовнеклеточного матрикса. В отличие от простыхгликопротеинов, которые содержат только несколько процентовуглеводов(по массе),протеогликанымогут содержать до 95% (и более)углеводов.

Крахмал— наиболее важный углеводный компонент пищевого рациона. Это резервный полисахарид растений, содержащийся в наибольшем количестве (до 45% от массы сухого вещества) в зёрнах злаков (пшеница, кукуруза, рис и др.), а также луковицах, стеблях и клубнях растений (в картофеле примерно 65%). Крахмал — разветвлённый полисахарид, состоящий из остатков глюкозы (гомогликан). Он находится в клетках растений в виде гранул, практически нерастворим в воде. Крахмал состоит из амилозы и амилопектина. Амилоза — неразветвлённый полисахарид, включающий 200-300 остатков глюкозы, связанных α-1,4-гликозидной связью. Благодаря α-конфигурации глюкозного остатка, полисахаридная цепь имеет конформацию спирали. Синяя окраска при добавлении йода к раствору крахмала обусловлена наличием такой спирали. Амилопектин имеет разветвлённую структуру. В местах ветвления остатки глюкозы соединены α-1,6-гликозидными связями. Линейные участки содержат примерно 20-25 остатков глюкозы. При этом формируется древовидная структура, в которой имеется лишь одна аномерная ОН-группа. Крахмал — высокомолекулярное соединение, включающее сотни тысяч остатков глюкозы. Его молекулярная масса составляет порядка 105-108 Д.

Биологическое значение углеводов:

1. Углеводы выполняют структурную функцию, то есть участвуют в построении различных клеточных структур (например,клеточных стенокрастений).
2. Углеводы выполняют защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования — шипы, колючки и др.).
3. Углеводы выполняют пластическую функцию— хранятся в виде запаса питательных веществ, а также входят в состав сложных молекул (например,пентозы(рибозаидезоксирибоза) участвуют в построенииАТФ,ДНКиРНК.
4. Углеводы являются основным энергетическимматериалом. При окислении 1граммауглеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 гводы.
5. Углеводы участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в кровисодержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрацииглюкозызависитосмотическое давлениекрови.
6. Углеводы выполняют рецепторную функцию — многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторовили молекул-лигандов.

Источник