Роль клетчатки в переваривании пищи
Клетчатка (целлюлоза) – полисахарид, который не подвергается расщеплению в организме человека, так как такой ферментативной системы у человека нет. Однако потребление клетчатки в составе пищи необходимо, так как она выполняет множество функций:
1. раздражая нервные окончания слизистой оболочки кишечника, усиливает перистальтику кишечника;
2. увеличивает секрецию кишечного сока;
3. способствует формированию каловых масс;
4. адсорбирует холестерол;
5. адсорбирует тяжелые металлы, радионуклиды;
6. подвергаясь в кишечнике спиртовому брожению, подавляет размножение гнилостных бактерий.
Распад глюкозы
Распад глюкозы возможен двумя путями. Один из них заключается в распаде шестиуглеродной молекулы глюкозы на две трехуглеродные молекулы. Этот путь называется дихотомическим распадом глюкозы. При реализации второго пути происходит потеря молекулой глюкозы одного атома углерода, что приводит к образованию пентозы; этот путь носит название апотомического распада.
Дихотомический распад глюкозыможет происходить как в анаэробных (без присутствия кислорода), так и в аэробных (в присутствии кислорода) условиях. При распаде глюкозы в анаэробных условиях в результате процесса молочнокислого брожения образуется молочная кислота. Иначе этот процесс называется гликолизом (от греч. glicos - сладкий, lysis - растворение).
Гликолиз
Гликолиз является анаэробным процессом, т.е. реакции окисления не сопровождаются переносом водорода или электронов в дыхательную цепь и затем к кислороду.Промежуточными продуктами гликолиза являются гексозофосфаты и триозофосфаты. Такие соединения как глюкозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат, оказываются промежуточными продуктами, общими для гликолиза и пентозного цикла. Лактат образуется из пирувата под действием лактатдегидрогеназы и является конечным продуктом гликолиза в клетках животных и человека при анаэробных условиях. Только небольшая часть энергии, заключенная в молекуле глюкозы высвобождается в процессе гликолиза. Синтезируется только 2 моля АТФ на каждый моль глюкозы. Реакции гликолиза протекают в цитоплазме и не связаны с клеточными структурами. Интенсивность процесса гликолиза падает в присутствии кислорода (эффект Пастера).
|
|
|
Отдельные реакции гликолиза катализируют 11 ферментов, образующих цепь, в которой продукт реакции, ускоряемой предшествующим ферментом, является субстратом для последующего. Гликолиз условно можно разбить на два этапа. В первом этапе происходит затрата энергии, второй этап, наоборот, характеризуется накоплением энергии в виде молекул АТФ.
|
|
|
Первой реакцией гликолиза является фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-6-фосфат далее изомеризуется во фруктозо-6-фосфат, который фосфорилируется до фруктозе-1,6-дифосфата. Следующей реакцией является лиазное расщепление фруктозо-1,6-дифосфата до двух триоз-3-фосфоглицеринового альдегида и фосфодиоксиацетона. Образованием этих триоз заканчивается первый этап гликолиза:
Фосфорилирование фруктозо-6-фосфата до фруктозо-1,6 дифосфата, катализируемое фосфофруктокиназой, является ключевой реакцией гликолитического пути, происходящего в тканях. Фосфофруктокиназа – аллостерический фермент, активность которого падает в присутствии АТФ и цитрата, и растет в присутствии АМФ и АДФ.
Во второй этап гликолиза вступают 2 молекулы 3-фосфоглицеринового альдегида, одна из которых образуется непосредственно при расщеплении фруктозо-1,6-дифосфата, а другая при изомеризации фосфодиоксиацетона.
Второй этап гликолиза открывается реакцией окисления 3-фосфоглицеринового альдегида, катализируемой специфической дегидрогеназой, содержащей в активном центре свободную сульфгидрильную (HS-) группу и кофермент НАД. В результате образуется 1,3-дифосфоглицериновая кислота. Далее происходит перенос фосфатной группы на молекулу АДФ; таким образом происходит запасание энергии в макроэргических связях молекулы АТФ. Поскольку в гликолизе образуются 2 молекулы 1,3-дифосфоглицериновой кислоты, то и возникают 2 молекулы АТФ. Изомеризация предыдущего метаболита в 2-фосфоглицериновую кислоту необходима для протекания реакции дегидратации, ускоряемой соответствующей лиазой, с образованием макроэргического соединения - фосфоенолпировиноградной кислоты, которая далее отдает фосфатную группу на молекулу АДФ. В результате образуется по 2 молекулы АТФ и пировиноградной кислоты (ПВК). Заключительной реакцией этого метаболического пути является молочная кислота, которая образуется при восстановлении пировиноградной кислоты.
|
|
|
Значительная часть молочной кислоты, образующейся в мышце, попадает в кровяное русло, что может вызвать изменение рН крови, т.е. закисление - ацидоз. Бикарбонатная буферная система в крови в данном случае регулирует рН. Так, у спортсменов буферная емкость крови повышена по сравнению с нетренированными людьми, поэтому они могут переносить более высокое содержание молочной кислоты, которая в значительных количества образуется в ходе тренировок, физических нагрузках. Далее молочная кислота транспортируется к печени и почкам, где она почти полностью перерабатывается в глюкозу и гликоген. Незначительная часть молочной кислоты вновь превращается в пировиноградную кислоту, которая в аэробных условиях окисляется до конечных продуктов обмена.
|
|
|
В суммарном виде процесс гликолиза выражается уравнением
С6Н12О6 + 2НАД+ + 2АДФ + 2Н3РО4 →
2СН3СОСООН + 2НАДН + 2Н+ + 2АТФ
| Вторая стадия:окисление, восстановление, Первая стадия: активирование глюкозы образование АТФ и пирувата расщепление гексозы |
Глюкоза
АТФ гексокиназа, Mg+2
АДФ
глюкозо-6-фосфат
фосфоглюкоизомераза
фруктозо- 6 фосфат
АТФ фосфофруктокиназа
АДФ
фруктозо-1,6-дифосфат
альдолаза
изомераза
фосфоглицериновый диоксиацетонфосфат
альдегид
2НАД+ глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа
2НАДН+2Н+ 1,3-дифосфоглицериновая кислота
2АДФ фосфоглицераткиназа
3-фосфоглицериновая кислота
фосфоглицератмутаза
2-фосфоглицериновая кислота
Н2О
Фосфоенолпируват
2АДФ пируваткиназа
2АТФ
Пируват
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1232; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!