Тема 4.1. Обмен и функции углеводов. Обмен Гликогена

Цель занятия. Закрепить представления о химии углеводов, их биологической роли и переваривании в желудочно-кишечном тракте. Рассмотреть процессы депонирования и мобилизации глюкозы в печени, как основных механизмов поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови. Ознакомиться с методом определения содержания глюкозы в крови.

Исходный уровень. Химическое строение моно-, ди- и полисахаридов (курс биоорганической химии).

Повторить. Общие пути катаболизма. Пути образования АТФ в клетках. Принцип работы на фотоэлектроколориметре.

Содержание теоретического материала. 1. Основные углеводы тканей человека, их содержание в организме, биологическая роль. Гликолипиды и гликопротеины, гликозамингликаны, протеогликаны. 2. Строение основных углеводов пищи: моно-, ди- и полисахаридов. 3. Сходства и отличия структуры и функции крахмала и гликогена. 4. Основные этапы переваривания углеводов в пищеварительном тракте (составить таблицу ферментов переваривания и их локализацию). (*)5. Потребность в углеводах детей разного возраста. Возрастная характеристика процессов переваривания и всасывания углеводов. Нарушение переваривания углеводов у детей Микробиологический статус кишечника грудных детей. Бифидус-фактор. Строение лактулозы. 6. Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена, схема источников и путей расходования глюкозы в организме. 7. Сахар крови. Регуляция концентрации глюкозы в крови гормонами. Механизмы поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови: процессы синтеза и мобилизации гликогена в печени. Обозначение химическими формулами последовательности реакций этих процессов и их гормональную регуляцию. 8. Особенности мобилизации гликогена в печени и мышцах. Гликогеновые болезни. (*)9. Характеристика обмена гликогена в анте- и неонатальном периодах.

Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:

1) В желудке не происходит переваривания углеводов из-за отсутствия специфических ферментов.

2) Гидролиз крахмала и гликогена в кишечнике под действием α-амилазы приводит к образованию мальтозы и изомальтозы. Дисахариды расщепляются в тонком кишечнике до мономеров под действием ферментов, выделяемых клетками кишечника (пристеночное пищеварение).

3) Целлюлоза не расщепляется ферментами ЖКТ, т.к. фермент целлюлаза не вырабатывается у человека, а образуется бактериями в толстом кишечнике.

4) Нормальная концентрация глюкозы в крови поддерживается инсулином и глюкагоном. При повышении концентрации глюкозы в крови в абсорбтивный период увеличивается секреция инсулина, концентрация глюкагона - низкая. В постабсорбтивном состоянии - наоборот.

5) Синтез гликогена происходит в течение 1-2 часов после приема пищи, а распад (мобилизация) протекает между приемами пищи, при физической работе и при голодании. Через 12-18 часов после приема пищи запас гликогена в печени почти полностью истощается.

6) Гликоген печени используется для поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови, а гликоген мышц - источник глюкозы и энергии для работы самой мышцы.

7) Гликогенозы - это наследственные болезни, связанные с нарушением мобилизации гликогена, а агликогенозы - с нарушением его синтеза.

Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы

1. Дайте определение углеводам. Какие функции выполняют углеводы в организме человека? Какова суточная потребность в углеводах?

2. Составте таблицу характеристики ферментов переваривания углеводов пищи (название, где вырабатывается, место действия, механизм действия, субстраты, конечные продукты).

Отдел ЖКТ	Локализация фермента	Ферменты	Катализируемая реакция	Гидролиз связи
субстрат	продукт

3. Ответьте: какие углеводы пищи человека являются источниками глюкозы при переваривании: сахароза, лактоза, крахмал, целлюлоза?

4. (*)Объясните причину возможной непереносимости молока у детей.

5. Почему у людей с недостаточностью лактазы потребление молока вызывает кишечные расстройства, а потребление кисломолочных продуктов - нет?

6. (*)Что такое бифидус-фактор? Лактулоза и обоснование использования ее в питании детей. Роль клетчатки в питании человека.

7. Что понимают под «сахаром крови»? Каковы его величины в норме? Какова величина почечного порога для глюкозы?

8. Выберите цифры, соответствующие суточной норме углеводов в питании человека:

50г, 400г, 100г, 200г.

9. Где в организме в значительных количествах накапливается гликоген? Сколько гликогена может накапливаться в печени? В чем заключается гликогенная функция печени?

10. Назовите последовательно (начиная с глюкозы) все промежуточные продукты процесса синтеза гликогена и все ферменты, участвующие в этом процессе. Назовите классы ферментов.

11. Назовите все ферменты, участвующие в мобилизации гликогена. Обозначьте, к каким классам они относятся.

12. Какие гормоны стимулируют синтез и мобилизацию гликогена в печени? На какие ферменты они действуют?

13. Сколько молекул АТФ затрачивается на включение одного глюкозного остатка в молекулу гликогена?

14. Что такое гликогенозы и агликогенозы? Назовите ферменты, снижение активности которых может быть причиной гликогеновых болезней.

15. Уменьшение активности какой из фосфорилаз: печени или мышц не будет сопровождаться снижением концентрации глюкозы в крови и почему?

16. Укажите физиологическое значение и гормональную регуляцию процессов синтеза и мобилизации гликогена в мышцах.

17. Почему гликоген мышц не используется для поддержания нормальной концентрации в крови?

18. Что водят больным с дефектом гликогенфосфорилазы мышц: глюкозу, глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, фруктозу.

19. Дополните схему метаболизма схемами распада и синтеза гликогена. Выделите регуляторные ферменты.

20. Изучите содержание лабораторной работы «Определение концентрации глюкозы в крови» и подготовтесть к ее выполнению на лабораторном занятии.

Литература для самоподготовки.  Лекционный материал; (1) - С. 248-254, 260-263, 267-273; (2) - С. 319-327, 361-362; (3) - С. 132-137, 142-150; (4) - 1т. С. 140-150, 189-195, 219-224.

Дата добавления: 2015-07-25