Адам тініндегі негізгі көмірсулар және олардың биологиялық мәні. Көмірсулар - жасушаның құрылымдық - функционалдық компоненттері туралы

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

Тақырыбы: Адам тініндегі негізгі көмірсулар және олардың биологиялық мәні. Көмірсулар - жасушаның құрылымдық - функционалдық компоненттері.

Жоспар

Кіріспе;

Негізгі бөлім;

Көмірсулар

Моносахаридтердің сіңуі

Гликогеннің синтезделуі

Гликогеннің ыдырауы

Көмірсулар метаболизмі

Көмірсулардың атқаратын ролі

Көмірсулардың биологиялық ролі

Қорытынды;

Қолданылған әдебиеттер.

Кіріспе

Көмірсулар деп молекуласы көбінесе химиялық элементтерден - көміртек, сутек және оттегінен тұратын органикалық қоспаларды айтады. Көмірсулар деп аталуы, олардың алғашқы зерттелген өкілдері /С6Н12О6/ су мен көміртек атомынан құралған тәрізді. Жалпы формуласы : Сn/H2 O/n. Тарихы аты сол уақыттардан бері сақталып отыр.

Көмірсулар табиғатта кең таралған, олардың үлесіне өсімдіктердің 80-90% құрғақ заттары, ал жануарлардың 1-2 % құрғақ заттары жатады. Көмірсулардың маңызы көп қырлы. Олар өсімдік клеткаларының негізін құрайды және қоректік заттардың қоры /крахмал/ түрінде жиналады. Жануар мен адам организмінде көмірсулар химиялық энергияның ең басты көзі болып табылады. Жануар организмінің тканьдерінде гликоген түрінде қор болып жиналады.

Көмірсулар

Көмірсулар молекулалары көміртегі сутегі және оттегі атомдарынан құралған органикалық күрделі қосылыстар. Көмірсулар жай (моносахаридтер) және күрделі (олигосахаридтер, полисахаридтер) болып бөлінеді.

Моносахаридтер гидролизге ұшырамайды. Күрделі көмірсулар гидролизденіп, олигосахаридтер түзеді, ал олигосахаридтер әрі қарай гидролизденіп, 2-10 молекула - моносахаридтер пайда болады. Олигосахаридтердің ішіндегі ең маңыздысы дисахаридтер (диозалар), олар екі молекула моносахаридтердің конденсациялану өнімі болып табылады.

Полисахаридтер (күрделі көмірсулар) гидролизденгенде жүздеген және мыңдаған моносахарид молекулалары түзіледі.

Моносахаридтер (монозалар) гетерофункционалды қосылыстар болып есептеледі, себебі олардың құрамына бір оксо топ (альдегидтік немесе кетондық) және бірнеше гидроксил топтары болады.

Альдегид тобы бар моносахаридтер альдозалар, ал кетондық тобы барлар кетозалар деп аталады. Көміртегі тізбегінің ұзындығына (3-10 атом) байланысты триоза, тетроза, пентоза, гексозаға т. б. бөлінеді. Көбіне табиғатта кездесетін түрі пентозалар мен гексозалар. Моносахаридтердің ашық тізбекті түрі Фишердің проекциялық формуласы арқылы көрсітіледі. Көбінесе моносахаридтер тұйықталған тізбек (циклдің) түрінде кездеседі.

Егер альдогексодағы альдегидтік топ бесінші көміртегі атомындағы гидроксилмен байланысып, алты мүшелі цикл түзетін болса, ол пираноздық деп аталады және термодинамикалық тұрақты болады. Альдегид тобының төртінші көміртегі атомындағы гидроксил тобымен байланысуы арқылы түзілген бес мүшелі цикл фураноздық деп аталады.

Моносахаридтердің сіңуі

Ішек қабырғасы арқылы моносахаридтер ғана сіңеді, ал дисахаридтер мен күрделі көмірсуладың мұндай қабілеті болмайды. D-глюкоза мен D-галактоза концентрация градиентіне қарсы активті тасымалдау жолымен эпителий жасушалары арқылы сіңеді. Активті түрде тасымалдау тек D-қатарындағы қанттарға ғана тән, фруктоза активті тасымалданбайды, ол араласу жолымен сорылады.

Қанттар ішектің саңылауынан жасуша мембранасы арқылы таратқыш молекулалар көмегімен және натрий иондарының қатысуымен тасымалданады. Таратқыш-молекулада глюкоза мен Nа+ ионының байланысатын жері бар.

Ішектің шырышты қабығы шегінде таратқыш олармен байланысады да, жасушаға енеді. Жасушада олар бір-бірінен бөлінеді, глюкоза сероз мембранасы арқылы қанға барады, Nа+ шұғыл түрде тасымалданып кетеді, ал таратқыш-молекула қайтадан ішектің қуысына келеді. Қанттардың сіңу жылдамдығы әр түрлі. Галактоза мен глюкоза тезірек сіңеді. Ал глюкозамен салыстырғанда фруктоза 2 есе, манноза мен пентоза 5-10 есе баяу сіңіріледі.

Жасушадағы көмірсулар тотығу және энергия бөлу үшін ең тиімді субстрат. Бірақ жасуша энергетикалық материал ретінде глюкозаны қор үшін жинай алмайды. Әсіресе қаңқа бұлшық еттерінде және бауырда қор үшін жиналатын тиімді көмірсу - гликоген. Қандағы глюкозаның айтарлықтай бөлігі осы ұлпаларда жиналады да, гликогенге айналады. Бұл процесс гликогенез (гликоген түзілу) деп аталады. Гликогенез шағын мөлшерде жануарлардың барлық ұлпаларда дерлік кездеседі.

Гликогеннің синтезделуі

Гликогеннің синтезделуі АТФ энергиясы есебінен бос глюкозаның фосфорлануы арқылы басталады, бұл реакцияны гексокиназа ферменті (М 104000) катализдейді, бұл фермент барлық жасушада кездеседі. Осы реакцияны катализдейтін екінші фермент глюкокиназа, бұл фермент организм туғаннан кейін екі жеті өтісімен пайда болады.

Фосфоглюкомутаза ферментінің (М 62000) әсерімен глюкозо-6-фосфат қайтымды изомерленіп глюкозо-1-фосфатқа айналады.

Глюкозо-6-фосфат Глюкозо-1-фосфат

Гликоген синтезіндегі аса маңызды кезең уридинтри-фосфаттың (УТФ) қатысуымен глюкозаның активтенуі және глюкозаның активті формасы- (УДФ-глюкоза) түзілуі:

Глюкозо-1-фосфат+УТФ→УДФ-глюкоза + пирофосфат. Бұл реак-цияны глюкозо-І-фосфат-уридил-трансфераза ферменті катализ-дейді.

Гликоген синтезінің қорытынды кезеңінде гликоген-синтаза деп аталатын фермент реакцияға кіріседі, ол фермент глюкозаны УДФ-глюкозадан шығарып, полисахаридтердің өсіп бара жатқан тізбегіне қосады. Гликогенездің бұл сатысы өте күрделі және оның механизмі негізінен анықталған. Біз оны схема түрінде ғана береміз.

УДФ-глюкоза гликоген соңындағы көміртегінің төртінші атомының гидроксилдік тобына ауысады да, гликозидтік байланыс α(1→4) түзеді. Гликоген синтезделуінің соңғы кезеңін қарапайым түрде былай көрсетуге болады. nУДФ-глюкоза→(С6Н10О5) n+ n (УДФ) Гликоген молекуласы тармақталуының бағалы биологиялық маңызы бар. Ол полисахаридтердің ерігіштігін арттырады және оған катаболизм ферменттерінің әсерін күшейтеді Гликоген синтезін инсулин гормоны ынталандырады, инсулин гликогенездің бірқатар ферменттерінің активтенуіне, солардың ішінде гликоген-синтаза ферментінің активтенуіне қатысады.

Гликогеннің ыдырауы

Гликогеннің ыдырау реакциясы фосфоролизден басталады, бұл кезде гликогеннің шеткі глюкозасы фосфоролиздік жолмен (гидролиздік емес) ажырайды да, оған бейорганикалық фосфат қосылады. Бұл процесті гликоген-фосфорилаза ферменті катализдейді және глюкозо-1-фосфат түзіледі.

Глюкозо-1-фосфат глюкозо-6-фосфат

Глюкозаның босап шығуы. Бауырда глюкозо-6-фосфатаза ферментінің әсерімен глюкозо-6-фосфат гидролизденеді де, бос глюкоза мен бейорганикалық фосфат бөлініп шығады. Бұл реакция қайтымды емес.

Глюкозо-6-фосфат + Н2О α-D-глюкоза + Н3РО4 Ұлпаларда гликоген мен глюкоза қоры таусылған кезде организмнің тіршілік қабілеті сақталу үшін көмірсу емес алғы қосылыстардан глюкоза түзіледі. Мұндай процесс глюконеогенез деп аталады. Организм көп қуат шығарып, ауыр жұмыс атқарған кезде глюконеогенез маңызды қызмет атқарады,

Көмірсулар метаболизмі

Көмірсулар метаболизмінде глюкозо-6-фосфат маңызды қызмет атқарады және бауырда мынадай бес бағытта пайдаланылады:

фосфатазаның әсерінен гидролизденіп бос глюкоза береді, ол қанға енеді;

гликоген синтезі үшін;

гликолиз процесінде пируватқа, одан ацетил-А-коферментіне айналады, ол лимон қышқылы циклымен тотығып АТФ түзеді

ацетил-А-коферментінен холестерол, май қышқылдары, триацилглицеролдар, фосфолипидтер синтезделінеді;

пентозофосфат жолымен тотығып НАДФН және рибозо-5-фосфат құралады.

Көмірсулар алмасуы

Көмірсулар алмасуы - тірі организмдерде жүретін көмірсулардың қорытылу, ыдырау, сіңірілу, сондай-ақ, олардың басқа қарапайым заттардан биологиялық түзілу процестерінің жиынтығы. Адам мен жануарлардың қоректенуіне қажетті негізгі көмірсуларға крахмал жатады. Адам қорегінде дисахаридтердің де атқаратын қызметі үлкен. Ферменттердің (амилазалар, мальтазалар, сахаразалар және лактазалар) әсерінен ас қорыту жолдарында бұл көмірсулар гидролиздік жолмен ыдырайды. Осының нәтижесінде түзілетін моносахаридтер (негізінен, глюкоза, фруктоза және галактоза) қан тамырлары арқылы тіндерге тарайды.

Көмірсулардың атқаратын ролі

Көмірсулар семіздіктің дамуында, сондай-ақ, оның алдын алуда да маңызды роль атқарады. Көмірсулар - организм үшін басты энергия көзі. Организм энергияға ұдайы мұқтаж болады, сондықтан, көмірсулы тағам өнімдері рационда жеткілікті мөлшерде болуы қажет. Алайда, осыған дейін талқылағанымыздай, көмірсулар әр түрлі болады. Организмде сіңірілу жылдамдығы бойынша көмірсулар жылдам (жеңіл сіңетін) және баяу (күрделі) түрге бөлінеді. Жылдам және жеңіл сіңетін көмірсулар тәттілерде, қантта, жоғары және бірінші сұрыпты ұнда, ұн өнімдерінде, тәтті сусындарда, ақ нанда, кондитер өнімдерінде, алкогольде, тазартылған күріште, картоп чипсілерінде, фри-картобында болады.

Оларды тұтыну қандағы қант деңгейінің күрт артуына және осылайша күрт төмендеуіне апарады, демек, тез арада ашығу сезімін туындатады. Қандағы қанттың күрт көтерілуінде организм оны өзінің энергетикалық қажеттіліктеріне шығындап үлгермейді, сондықтан, артық қант организмнің май тіндеріне бағытталып, майға айналады. Біз осыған дейін талқылағандай, денедегі май энергетикалық қажеттілікке шығындалмаған глюкозадан және тағамдық майдан түзіледі. Мұндай өнімдерді сирек тұтыну қажет, себебі, денсаулыққа түрлі мәселелер әкелуі мүмкін: ұйқыбезіне жүктеме түсіруі және қант диабетінің дамуы, артық салмақ және семіздік, жүрек-қантамыр аурулары, онкологиялық дерттер, остеопороз, т. б. . алайда, көптеген адамдар бала жастан тәттіге үйренген және осы тағамдық дағдыдан еркінше арыла алмайды. Қанттың есірткіге ұқсас әсер етуі мүмкін: олар ауызға түскенде мида есірткінің мөлшерін қабылдағанда қозатын «қанағаттану аймақтары» қозуға ұшырайды.

Тәтті сусындар аса қауіпті: олар жоғары калориялы, себебі, қанттың зор мөлшері болады, шөлді басудың орнына олар белгілі бір уақыттан кейін қайтадан шөлдетеді. ДДҰ ескертеді: тәтті сусындар мен фаст-фуд (бургердегі бөлішкеде жылдам көмірсулар бар, ал котлетте - май көп) балалар мен ересектер үшін семіздік қаупінің аса мүмкін телімді факторы. Баяу немесе күрделі көмірсулар тұтас дәнді өнімдерде, бұршақ тұқымдастарда, бидайдың қатты сұрыптарынан жасалған макарон өнімдерінде, көкөністерде, жемістерде, талшығы мол өнімдерде болады. Оларды тағамға тұтыну ұзақ уақыт бойы тойымдылық сезімін береді және энергияның қажетті деңгейін қолдауға көмектеседі, себебі, тамақтан энергияның бөлінуі ұзақ уақытқа созылады. Көкөністердегі, жемістердегі, тұтас дәндердегі және басқа табиғи өнімдердегі баяу көмірсулар асқазан-ішек жолдарында глюкозаға дейін баяу ыдырайды және қандағы қант деңгейін баяу, біртіндеп, ұзақ уақыт ішінде көтереді.