Превращения углеводов в пищеварительной системе

Гидролитическое расщепление углеводов в процессе пищеварения происходит под действием ферментов гликозидаз, расщепляю­щих 1-4 и 1-6-гликозидазные связи в молекулах сложных углево­дов. Простые углеводы пищеварению не подвергаются, может только происходить брожение некоторой части их в толстом кишечнике под действием ферментов микроорганизмов.

К гликозидазам относятся амилазы слюны, поджелудочного и кишечного соков, мальтазы слюны и кишечного сока, конечная декстриназа, сахараза и лактаза кишечного сока. Гликозидазы ак­тивны в слабощелочной и угнетаются в кислой среде, за исключе­нием амилазы слюны, которая катализирует гидролиз полисаха­ридов в слабокислой среде и теряет активность при увеличении кислотности.

В ротовой полости начинается пищеварение крахмала, на кото­рый действует амилазаслюны, расщепляющая 1-4-связи между глюкозными остатками внутри молекул амилозы и амилопектина и приводящая к образованию из них декстринов и мальтозы. В слюне содержится в небольших количествах и мальтаза, гидролизующая мальтозу до глюкозы. Другие дисахариды пищи во рту не расщепляются.

Дальнейший распад декстринов, а также нерасщепленного крахмала и гликогена протекает в тонкой кишке с участием амилазы поджелудочного сока. В результате образуется диса­харид мальтоза, состоящая из двух остатков глюкозы. Завершается пе­реваривание углеводов превращением образовавшейся мальтозы и дру­гих пищевых дисахаридов (сахароза, лактоза) в моносахариды (глюко­за, фруктоза, галактоза), главным из которых является глюкоза.

Клетчатка (целлюлоза) в молекуле которой остатки глюкозы со­единены прочными связями, в ходе пищеварения не расщепляется и, пройдя через весь кишечник, выделяется из организма.

Образующаяся при пищеварении смесь моносахаридов, на 6О% состоящая из глюкозы, всасывается стенками тонкого кишечника, поступает в кровь и разносится к клеткам тела, в кишечной стен­ке фруктоза и галактоза частично превращаются в глюкозу.

Всасывание моносахаридов – активный физиологический про­цесс, протекающий с затратой энергии. Ее обеспечивают окисли­тельные процессы, происходящие в клетках кишечной стенки. Мноосахариды получают энергию, взаимодействуя с АТФ в реакциях, продуктами которых являются фосфорные эфиры моносахаридов. При переходе из кишечной стенки в кровь фосфорные эфиры рас­щепляются фосфатазами, и в кровоток поступают свободные моно­сахариды. Поступление их из крови в клетки различных органов также сопровождается их фосфорилированием.

Образовавшиеся моносахариды всасываются по системе воротной вены и поступают вначале в печень. При этом в печень поступает прак­тически только глюкоза, так как в ходе всасывания в клетках тонкой кишки в нее могут превращаться другие моносахариды (фруктоза, га­лактоза и др.).

В печени значительная часть глюкозы превращается в гликоген, который представляет собою запасную, резервную форму глюкозы или депо глюкозы (свободная глюкоза накапливаться в клетках не может, так как ее молекулы имеют малый размер и легко проходят через кле­точные мембраны). Между приемами пищи в печени протекает проти­воположный процесс – гликоген распадается на глюкозу, которая из печени выходит в кровь.

На поверхности всех клеток имеются углеводы. Это полисахаридные и олигосахаридные цепи, ковалентно присоединенные к мембранным белкам и липидам. Углеводы всегда располагаются на той стороне мембраны, которая не контактирует с цитозолем. То есть, на внешних (плазматических) мембранах они присоединяются снаружи клетки. Функция углеводов клеточной поверхности пока неизвестна, но представляется вероятным, что некоторые из них принимают участие в процессах межклеточного узнавания.