Karbohidratlar zülallar və yağlarla birlikdə insan və heyvan orqanizminin əsasını təşkil edən geniş üzvi maddələr qrupudur. Karbohidratlar bədənin hər hüceyrəsində mövcuddur və müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir. Əsasən qlükoza ilə təmsil olunan kiçik karbohidrat molekulları bədən boyunca hərəkət edə və enerji funksiyasını yerinə yetirə bilər. Karbohidratların böyük molekulları hərəkət etmir və əsasən tikinti funksiyasını yerinə yetirir. Yeməkdən insan yalnız kiçik molekulları çıxarır, çünki yalnız onlar bağırsaq hüceyrələrinə sorula bilər. Böyük karbohidrat molekulları orqanizmin özünü qurmaq məcburiyyətindədir. Qida karbohidratlarının qlükozaya parçalanması və ondan yeni molekulların sintezi, həmçinin bu maddələrin orqanizmdə digər çoxsaylı çevrilmələri üçün bütün reaksiyaların məcmusuna biokimyada karbohidrat mübadiləsi deyilir.
Təsnifat
Quruluşundan asılı olaraq, karbohidratların bir neçə qrupu var.
Monosaxaridlər həzm sistemində parçalanmayan kiçik molekullardır. Bunlar qlükoza, fruktoza, qalaktozadır.
Disakkaridlər həzm sistemində iki monosaxaridə parçalanan kiçik karbohidrat molekullarıdır. Məsələn, laktoza - qlükoza və qalaktoza üçün, saxaroza - qlükoza və fruktoza üçün.
Polisaxaridlər bir-birinə bağlı olan yüz minlərlə monosaxarid qalıqlarından (əsasən qlükoza) ibarət böyük molekullardır. Bu nişasta, ət qlikogenidir.
Karbohidratlar və pəhrizlər
Həzm sistemində polisaxaridlərin parçalanma müddəti onların suda həll olma qabiliyyətindən asılı olaraq müxtəlifdir. Bəzi polisaxaridlər bağırsaqlarda tez parçalanır. Sonra onların çürüməsi zamanı əldə edilən qlükoza tez qan dövranına daxil olur. Belə polisaxaridlər "sürətli" adlanır. Digərləri bağırsağın su mühitində daha pis həll olunur, buna görə də daha yavaş parçalanır və qlükoza qana daha yavaş daxil olur. Belə polisaxaridlər "yavaş" adlanır. Bu elementlərin bəziləri bağırsaqlarda ümumiyyətlə parçalanmır. Onlara həll olunmayan pəhriz lifi deyilir.
Adətən, "yavaş və ya sürətli karbohidratlar" adı altında polisaxaridlərin özlərini deyil, onların tərkibində çox miqdarda olan qidaları nəzərdə tuturuq.
Karbohidratların siyahısı - sürətli və yavaş, cədvəldə təqdim olunur.
| Sürətli karbohidratlar | Yavaş karbohidratlar |
| qızardılmış kartof | Kəpək çörəyi |
| Ağ çörək | Emal edilməmiş düyü taxılları |
| Kartof püresi | Noxud |
| Bal | Yulaf ezmesi |
| Kök | Qarabaşaq sıyığı |
| Qarğıdalı lopaları | Çovdar kəpəyi |
| Şəkər | Şəkərsiz təzə sıxılmış meyvə suyu |
| Musli | Kəpəkli Makaron |
| Şokolad | Qırmızı lobya |
| Qaşmış kartof | Süd |
| Bskvit | Təzə meyvələr |
| Qarğıdalı | Acı şokolad |
| Ağ Düyü | Fruktoza |
| Qara çörək | Soya |
| Çuğundur | Yaşıl tərəvəzlər, pomidorlar, göbələklər |
| Banan | - |
| Cem | - |
Pəhriz üçün məhsullar seçərkən, dietoloq həmişə sürətli və yavaş karbohidratlar siyahısına etibar edir. Bir məhsulda və ya yeməkdə yağlarla birlikdə sürətli yağ çökməsinə səbəb olur. Niyə? Qan qlükozasının sürətlə artması bədəni qlükoza anbarı, o cümlədən ondan yağ əmələ gəlməsi yolu ilə təmin edən insulinin istehsalını stimullaşdırır. Nəticədə tort, dondurma, qızardılmış kartof yeyəndə çox tez çəki alınır.
Həzm
Biokimya nöqteyi-nəzərindən karbohidratların mübadiləsi üç mərhələdə baş verir:
- Həzm. Yemək çeynədikdə ağızda başlayır.
- Karbohidratların düzgün metabolizmi.
- Mübadilə məhsullarının öyrədilməsi.
Karbohidratlar insan pəhrizinin əsasını təşkil edir. Formula görərasional qidalanma, qidanın tərkibində onlar zülal və ya yağlardan 4 dəfə çox olmalıdır. Karbohidratlara ehtiyac fərdi, lakin orta hesabla bir insanın gündə 300-400 q ehtiyacı var. Bunların təxminən 80%-i kartof, makaron, dənli bitkilərin tərkibindəki nişasta, 20%-i isə sürətli karbohidratlardır (qlükoza, fruktoza).
Orqanizmdə karbohidrat mübadiləsi də ağız boşluğundan başlayır. Burada tüpürcək fermenti amilaz polisaxaridlərə - nişasta və glikogenə təsir göstərir. Amilaza polisaxaridləri böyük parçalara - mədəyə daxil olan dekstrinlərə hidroliz edir (parçalayır). Karbohidratlara təsir edən fermentlər yoxdur, buna görə də mədədəki dekstrinlər heç bir şəkildə dəyişmir və həzm sistemi boyunca daha da keçir, kiçik bağırsağa daxil olur. Burada bir neçə ferment karbohidratlara təsir göstərir. Pankreas şirəsi amilazası dekstrinləri disaxarid m altoza hidroliz edir.
Xüsusi fermentlər bağırsaq hüceyrələri tərəfindən ifraz olunur. M altaza fermenti m altozu monosaxarid qlükozaya, laktaza laktozadan qlükoza və qalaktoza, saxaroza isə saxarozanı qlükoza və fruktozaya hidroliz edir. Yaranan monozlar bağırsaqlardan qana sorulur və portal vena vasitəsilə qaraciyərə daxil olur.
Qaraciyərin karbohidrat mübadiləsində rolu
Bu orqan qlikogenin sintezi və parçalanması reaksiyalarına görə qanda müəyyən qlükoza səviyyəsini saxlayır.
Monosaxaridlərin qarşılıqlı çevrilmə reaksiyaları qaraciyərdə baş verir - fruktoza və qalaktoza qlükozaya, qlükoza isə fruktozaya çevrilə bilər.
Qlükoneogenez reaksiyaları bu orqanda baş verir -karbohidrat olmayan prekursorlardan qlükoza sintezi - amin turşuları, qliserin, laktik turşu. O, həmçinin insulinaza fermentinin köməyi ilə insulin hormonunu neytrallaşdırır.
Qlükoza mübadiləsi
Qlükoza əsas enerji mənbəyi olduğu üçün karbohidrat mübadiləsinin biokimyasında və orqanizmin ümumi metabolizmində əsas rol oynayır.
Qanda qlükozanın səviyyəsi sabit dəyərdir və 4 - 6 mmol/l təşkil edir. Bu elementin qandakı əsas mənbələri bunlardır:
- Qida karbohidratları.
- Qaraciyər qlikogeni.
- Amin turşuları.
Qlükoza orqanizmdə aşağıdakılar üçün istehlak olunur:
- enerji istehsalı,
- Qaraciyərdə və əzələlərdə qlikogen sintezi,
- amin turşularının sintezi,
- yağ sintezi.
Təbii enerji mənbəyi
Qlükoza bütün bədən hüceyrələri üçün universal enerji mənbəyidir. Enerji, öz molekullarınızı qurmaq, əzələ daralması, istilik istehsalı üçün lazımdır. Enerjinin sərbəst buraxılmasına səbəb olan qlükoza çevrilmə reaksiyalarının ardıcıllığına qlikoliz deyilir. Qlikoliz reaksiyaları oksigenin iştirakı ilə baş verə bilər, sonra aerob qlikolizdən danışırlar, ya da oksigensiz şəraitdə proses anaerob olur.
Anaerob proses zamanı bir molekul qlükoza iki molekul laktik turşuya (laktata) çevrilir və enerji ayrılır. Anaerob glikoliz az enerji verir: bir qlükoza molekulundan iki ATP molekulu əldə edilir - kimyəvi bağları enerji toplayan bir maddə. Bu yolla əldə etməkenerji skelet əzələlərinin qısamüddətli işinə sərf olunur - 5 saniyədən 15 dəqiqəyə qədər, yəni əzələləri oksigenlə təmin edən mexanizmlərin işə düşməyə vaxtı yoxdur.
Aerob qlikoliz reaksiyaları zamanı bir qlükoza molekulu iki piruvik turşu molekuluna (piruvata) çevrilir. Proses, öz reaksiyalarına sərf olunan enerjini nəzərə alaraq, 8 ATP molekulunu verir. Piruvat sonrakı oksidləşmə reaksiyalarına - oksidləşdirici dekarboksilləşmə və sitrat dövrünə (Krebs dövrü, trikarboksilik turşu dövrü) daxil olur. Bu çevrilmələr nəticəsində hər qlükoza molekulu üçün 30 ATP molekulu buraxılacaq.
Qlikogen mübadiləsi
Qlikogenin funksiyası heyvan orqanizminin hüceyrələrində qlükozanın saxlanmasıdır. Nişasta bitki hüceyrələrində eyni funksiyanı yerinə yetirir. Glikogen bəzən heyvan nişastası adlanır. Hər iki maddə təkrarlanan qlükoza qalıqlarından əmələ gələn polisaxaridlərdir. Qlikogen molekulu nişasta molekulundan daha budaqlanmış və yığcamdır.
Karbohidrat glikogeninin orqanizmində metabolizm prosesləri xüsusilə qaraciyər və skelet əzələlərində intensiv gedir.
Qlikogen qanda qlükoza səviyyəsi yüksək olduqda yeməkdən sonra 1-2 saat ərzində sintez olunur. Bir glikogen molekulunun meydana gəlməsi üçün bir primer lazımdır - bir neçə qlükoza qalıqlarından ibarət bir toxum. UTP-qlükoza şəklində yeni qalıqlar primerin ucuna ardıcıl olaraq yapışdırılır. Zəncir 11-12 qalıq böyüdükdə, ona eyni fraqmentlərdən 5-6-dan ibarət yan zəncir birləşir. İndi primerdən gələn zəncirin iki ucu var - iki böyümə nöqtəsiglikogen molekulları. Qanda yüksək qlükoza konsentrasiyası qalana qədər bu molekul dəfələrlə uzanacaq və dallanacaq.
Yeməklər arasında qlikogen parçalanır (qlikogenoliz) və qlükozanı buraxır.
Qaraciyər qlikogeninin parçalanmasından əldə edilir, qana daxil olur və bütün orqanizmin ehtiyacları üçün istifadə olunur. Əzələlərdə qlikogenin parçalanması nəticəsində əldə edilən qlükoza yalnız əzələlərin ehtiyacları üçün istifadə olunur.
Karbohidrat olmayan prekursorlardan qlükozanın əmələ gəlməsi - qlükoneogenez
Orqanizm yalnız bir neçə saat ərzində glikogen şəklində yığılan kifayət qədər enerjiyə malikdir. Bir gün aclıqdan sonra bu maddə qaraciyərdə qalmır. Buna görə də, karbohidratsız pəhrizlər, tam aclıq və ya uzun müddət fiziki iş zamanı qanda qlükozanın normal səviyyəsi karbohidrat olmayan prekursorlardan - amin turşularından, laktik turşu qliserindən sintez edildiyi üçün saxlanılır. Bütün bu reaksiyalar əsasən qaraciyərdə, həmçinin böyrəklərdə və bağırsaq mukozasında baş verir. Beləliklə, karbohidratların, yağların və zülalların mübadiləsi prosesləri bir-biri ilə sıx bağlıdır.
Amin turşularından və qliseroldan aclıq zamanı qlükoza sintez olunur. Qida olmadıqda, toxuma zülalları amin turşularına, yağlar yağ turşularına və qliserinə parçalanır.
Süt turşusundan qlükoza intensiv məşqdən sonra, anaerob qlikoliz zamanı əzələlərdə və qaraciyərdə çoxlu miqdarda yığıldıqda sintez olunur. Əzələlərdən laktik turşu qaraciyərə ötürülür, burada ondan qlükoza sintez olunur və bu da işə qaytarılır.əzələ.
Karbohidrat mübadiləsinin tənzimlənməsi
Bu proses sinir sistemi, endokrin sistem (hormonlar) və hüceyrədaxili səviyyədə həyata keçirilir. Tənzimləmə vəzifəsi qanda sabit bir qlükoza səviyyəsini təmin etməkdir. Karbohidrat mübadiləsini tənzimləyən hormonlardan əsasları insulin və qlükaqondur. Onlar mədə altı vəzidə əmələ gəlir.
İnsulinin orqanizmdəki əsas vəzifəsi qanda qlükoza səviyyəsini aşağı salmaqdır. Buna iki yolla nail olmaq olar: qlükozanın qandan orqanizmin hüceyrələrinə nüfuzunu artırmaqla və onlarda istifadəsini artırmaqla.
- İnsulin qlükozanın müəyyən toxumaların – əzələ və yağ hüceyrələrinə daxil olmasını təmin edir. Onlara insulindən asılı deyilir. Qlükoza beyinə, limfa toxumasına, qırmızı qan hüceyrələrinə insulinin iştirakı olmadan daxil olur.
- İnsulin hüceyrələr tərəfindən qlükoza istifadəsini artırır:
- Qlikoliz fermentlərinin aktivləşdirilməsi (qlükokinaza, fosfofruktokinaz, piruvat kinaz).
- Qlikogen sintezinin aktivləşməsi (qlükozanın qlükoza-6-fosfata çevrilməsinin artması və qlikogen sintazasının stimullaşdırılması hesabına).
- Qlükoneogenez fermentlərinin (piruvat karboksilaza, qlükoza-6-fosfataza, fosfoenolpiruvat karboksikinaz) inhibəsi.
- Qlükozanın pentoza fosfat dövrünə daxil olmasını artırın.
Karbohidrat mübadiləsini tənzimləyən bütün digər hormonlar qlükaqon, adrenalin, qlükokortikoidlər, tiroksin, böyümə hormonu, ACTH-dir. Qan qlükoza səviyyəsini artırırlar. Qlükaqon qaraciyərdə qlikogenin parçalanmasını və karbohidrat olmayanlardan qlükoza sintezini aktivləşdirir.sələfləri. Adrenalin qaraciyərdə və əzələlərdə qlikogenin parçalanmasını aktivləşdirir.
Birja pozuntuları. Hipoqlikemiya
Karbohidrat mübadiləsinin ən çox görülən pozğunluqları hipo- və hiperqlikemiyadır.
Hipoqlikemiya qanda qlükoza səviyyəsinin aşağı olması (3,8 mmol/l-dən aşağı) nəticəsində orqanizmin vəziyyətidir. Səbəblər ola bilər: bu maddənin bağırsaqdan və ya qaraciyərdən qana qəbulunun azalması, toxumalar tərəfindən istifadəsinin artması. Hipoqlikemiya aşağıdakılara səbəb ola bilər:
- Qaraciyər patologiyası - karbohidrat olmayan prekursorlardan qlikogen sintezinin və ya qlükoza sintezinin pozulması.
- Karbohidrat aclığı.
- Uzun müddətli fiziki fəaliyyət.
- Böyrəklərin patologiyaları - ilkin sidikdə qlükozanın reabsorbsiyasının pozulması.
- Həzm pozğunluqları - qida karbohidratlarının parçalanması və ya qlükozanın udulması prosesinin patologiyaları.
- Endokrin sistemin patologiyaları - artıq insulin və ya tiroid hormonlarının, qlükokortikoidlərin, böyümə hormonunun (GH), qlükaqon, katekolaminlərin çatışmazlığı.
Hipoqlikemiyanın ifrat təzahürü hipoqlikemik komadır ki, bu koma ən çox insulinin həddindən artıq dozası ilə I tip diabetli xəstələrdə inkişaf edir. Aşağı qan qlükoza beynin oksigen və enerji aclığına gətirib çıxarır ki, bu da xarakterik simptomlara səbəb olur. Son dərəcə sürətli inkişafı ilə xarakterizə olunur - bir neçə dəqiqə ərzində lazımi tədbirlər görülməzsə, insan huşunu itirəcək və ölə bilər. Tipik olaraq, diabet xəstələri qlükoza səviyyəsinin azalması əlamətlərini tanıya bilirlər.qan və nə edəcəyinizi bilin - bir stəkan şirin şirə içmək və ya şirin çörək yeyin.
Hiperqlikemiya
Karbohidrat mübadiləsi pozğunluğunun başqa bir növü hiperglisemiyadır - qanda qlükoza səviyyəsinin davamlı yüksək olması (10 mmol/l-dən yuxarı) nəticəsində yaranan orqanizmin vəziyyəti. Səbəblər ola bilər:
- endokrin sistemin patologiyası. Hiperglisemiyanın ən çox yayılmış səbəbi şəkərli diabetdir. Tip I və II tip diabeti ayırd edin. Birinci halda xəstəliyin səbəbi bu hormonu ifraz edən mədə altı vəzi hüceyrələrinin zədələnməsi nəticəsində yaranan insulin çatışmazlığıdır. Vəzinin məğlubiyyəti ən çox otoimmün xarakter daşıyır. Tip II diabetes mellitus normal insulin istehsalı ilə inkişaf edir, buna görə də insulindən asılı olmayan adlanır; lakin insulin öz funksiyasını yerinə yetirmir - qlükozanı əzələ və yağ toxumasının hüceyrələrinə daşımır.
- nevroz, stress hormonların istehsalını aktivləşdirir - adrenalin, qlükokortikoidlər, qaraciyərdə qlikogenin parçalanmasını və qlükozanın karbohidrat olmayan prekursorlarından sintezini artıran, qlikogenin sintezini maneə törədən;
- qaraciyər patologiyası;
- həddindən artıq yemək.
Biokimyada karbohidrat mübadiləsi öyrənmə və tədqiqat üçün ən maraqlı və geniş mövzulardan biridir.
