Обмен углеводов и его регуляция

Углеводы образуются в растениях из атмосферного углекислого газа, воды и солнечной энергии.

6CO₂ + 6H₂О + 2870 кДж = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

Углеводы составляют ¾ сухого вещества растений и лишь небольшую у животных у коров на 100 кг живого веса приходится 5-6 г глюкозы и 600 г. гликогена, в мышцах – 25 г, печени – 18, внеклеточных жидкостях – 2, всего – 45 г.

При скармливании большого количества углеводов в печени моногастричных животных содержание гликогена может повышаться с 3-5 до 12-15 %. У жвачных это менее выражено углеводы играют пластическую и энергетическую роль. Они являются составной частью биологических жидкостей, участвуют в образовании костей, хрящей, служат компонентами рода важных веществ (нуклеиновых кислот, гликопротеидов) но главное – это энергетическая ценность. Основная часть (~70 %) переваренных углеводов корма окисляются в тканях до СО₂, воды, 25-27 % превращаются в жир, немного (3-5 %) в глюкозу

Уровень сахара в крови и его регуляция

Из кишечника сахара по воротной вене идут в печень. По скорости всасывания располагаются в следующем порядке: галактоза – глюкоза – фруктоза – мальтоза.

В эпителиоцитах моносахариды фосфорилируются, что создает постоянный концентрационный градиент между клеткой и просветом кишечника, способствующий абсорбции. Затем они дефосфорилируются и всасываются в кровь.

Превращение углеводов в печени:

а) синтез гликогена – гликогенез и его распад – гликолиз;

б) окисление части глюкозы с выделением энергии;

в) использование глюкозы на синтез жира;

г) образование специфических соединений (например, глюкуроновой кислоты), необходимых для детоксикации вредных продуктов обмена;

д) взаимопревращение углеводов (изомеризация галактозы и фруктозы в глюкозу или наоборот) в зависимости от потребности организма;

е) новообразование углеводов из продуктов распада жиров и белков – глюкогенез.

В крови содержатся помимо глюкозы в небольших количествах гликоген (в лейкоцитах), мукополисахариды (гепарин), глюкопротеиды, гликолипиды.

Поддержание сахара обеспечивает взаимосвязанными и сбалансированными процессами гликогенеза, гликогенолиза, глюконеогенеза – в печени.

Мозг использует в метаболизме только глюкозу, хотя другие ткани используют жирные кислоты. Когда уровень сахара в крови превышает норму, (гипергликемия) происходит гликогенез, то есть глюкоза поступает в депо гликогена, иногда выводится с мочой (глюкозурия). При падении сахара в крови ниже нормы (гипогликемия) прекращается проникновение глюкозы в клетки. Глубокая гипогликемия может вызвать нарушение функции ЦНС, судороги, кому и смерть.

Перемещение глюкозы из крови в ткани и наоборот регулируется деятельностью шести гормонов: инсулина (основной фактор глюкагона, коризола, адренолина, СТГ и тирокисна).

Инсулин стимулирует гликогенез и ингибирует гликогенолиз.

Инсулин – единственный гормон, обладающий гипогликемическим действием, поэтому он жизненно важен для обеспечения органов обменной энергией.