глюкоза

Въглехидрати и глюкоза

Въглехидрати, въглехидрати или въглехидрати те са биомолекули, изградени от въглерод, водород и кислород. Въглехидратите могат да бъдат класифицирани в прости или сложни според техния състав (Фигура 1). Простите въглехидрати включват монозахариди и дизахариди (два мономера). Глюкозата, фруктозата и галактозата са монозахариди, докато лактозата и захарозата, известни също като обикновена захар, са дизахариди. Сложните въглехидрати са изградени от вериги от монозахариди, наречени полизахариди (напр. Нишесте и гликоген).

Фигура 1. Видове въглехидрати: прости и сложни.

Сложните въглехидрати присъстват в различни храни като зърнени култури, бобови растения и грудки, докато простите въглехидрати присъстват в млякото, плодовете и захарта.

The глюкоза Това е най-използваният от организма въглехидрат, тъй като е основният му енергиен източник. От глюкозата се генерира енергия под формата на аденозин трифосфат (АТФ) чрез процеса на клетъчно дишане. Глюкозата може също да участва в синтеза на аминокиселини. Може да се съхранява под формата на гликоген в черния дроб и скелетните мускули, когато има излишък и когато гликогеновите запаси са пълни, той се трансформира в мастни киселини, които се съхраняват в мастната тъкан. Въглехидратите са макромолекули, чиято основна функция е енергията. Глюкоза, монозахарид, е основният източник на енергия за клетките.

Храносмилане, усвояване и метаболизъм на глюкозата.

Храносмилане и усвояване

По време на процеса на храносмилане са както полизахариди, така и дизахариди хидролизиран в монозахаридите глюкоза, фруктоза и галактоза от съответните ензими на стомашно-чревния тракт, за да се абсорбират по-късно. Ензимите, които участват в разграждането на полизахаридите, са слюнчените и панкреатичните амилази. Последните, макар и да се образуват в панкреаса, упражняват своето действие в дванадесетопръстника и се считат за основните разграждащи ензими на полизахаридите. Като продукт от действието на двата ензима се получават олигозахариди (2-10 мономера), които се хидролизират чрез действието на олигозахаридази върху глюкозата и други монозахариди. Разграждането на дизахаридите, погълнати с храна, директно се хидролизира на повърхността на Чревна лигавица чрез действие на набор от ензими: малтаза, лактаза или захараза (Фигура 2).

Фигура 2. Храносмилане и усвояване на въглехидратите.

Това е последвано от усвояване на монозахариди, състоящи се от 80% глюкоза, последвано от фруктоза и галактоза. Глюкозата и галактозата се абсорбират чрез зависим от натрий вторичен активен транспорт, докато фруктозата навлиза в ентероцитите чрез пасивна дифузия и където голяма част от нея се превръща в глюкоза. Монозахаридите достигат до кръвта чрез улеснена дифузия. В хепатоцитите се извършва превръщането на галактозата и останалата фруктоза в глюкоза. Процесът на усвояване на въглехидратите се състои от хидролиза на полизахариди и дизахариди главно в глюкоза, чрез действието на ензимите на стомашно-чревния тракт

Метаболизъм на глюкозата: роля на инсулина.

Нивата на глюкозата в кръвта или гликемията се регулират главно от два хормона на панкреаса, чиито действия са антагонистични: инсулин и глюкагон. Глюкагонът повишава нивата на кръвната глюкоза, докато инсулинът ги понижава, като помага на глюкозата да влезе в клетките. Глюкагонът действа, като предимно активира гликогенолиза (хидролиза на гликоген) и глюконеогенеза (синтез на глюкоза). От друга страна, инсулинът благоприятства съхраняването на глюкоза под формата на гликоген или транспорта на глюкоза в клетката за използването му при окислително фосфорилиране (синтез на АТФ) (Фигура 3).

Фигура 3. Регулаторна роля на инсулина и глюкагона върху кръвната глюкоза.

Инсулинът се освобождава от β-панкреатичните клетки в отговор на повишени нива на хранителни вещества като цяло и по-специално на глюкоза. На клетъчно ниво той действа чрез свързване с неговия мембранен рецептор и задейства множество вътреклетъчни сигнални каскади, при които първоначалното фосфорилиране на рецептора върху остатъци от тирозин (Tyr) води до поредица от събития на фосфорилиране и дефосфорилиране на Tyr и серин кинази/треонин ( Ser/Thr). Тези кинази са отговорни за предаването на инсулиновия сигнал за регулиране на метаболитни събития като транслокацията на протеини на транспортер на глюкоза (Glut4 за неговото съкращение на английски език, транспортер на глюкоза тип 4)) от вътреклетъчните отделения към плазмената мембрана, както и неговото активиране. Той също така насърчава синтеза на гликоген или мастни киселини в клетката (Фигура 4). Тъканите, зависими от действието на инсулина, са скелетни мускули, черен дроб и мастна тъкан.

Фигура 4. Клетъчни отговори на свързването на инсулина с неговия рецептор