- •Федеральное государственное бюджетное образовательное
- •Учебное издание
- •Физиология обмена веществ
- •614090, Г. Пермь, ул. Коммунистическая, 23 тел. 210-35-34
- •Вступление
- •Физиологическое значение корма
- •3. Основные этапы обмена веществ
- •4. Функциональная характеристика важнейших групп органических веществ
- •4.1. Углеводы
- •4.1.1. Классификация
- •4.1.2. Этапы обмена
- •4.2. Нуклеотиды
- •4.2.1. Биологическое значение и виды нуклеотидов
- •4.2.2. Этапы обмена
- •4.3. Белки
- •4.3.1. Аминокислоты, пептиды и белки
- •4.3.2. Классификации белков
- •4.3.3. Этапы обмена
- •4.4. Липиды
- •4.4.1. Основные группы жиров
- •4.4.2. Этапы обмена
- •4.5. Особенности метаболизма органических веществ у жвачных
- •4.6. Регуляция межуточного обмена белков, жиров, углеводов и нуклеотидов
- •4.7. Витамины
- •4.7.1. Жирорастворимые витамины
- •4.7.2. Водорастворимые витамины
- •4.7.3. Антивитамины
- •5. Водно-солевой обмен
- •5.1. Вода
- •Концентрации натрия, калия, хлора в секторах тела млекопитающих (ммоль/л)
- •5.2. Минеральные вещества
- •5.2.1. Макроэлементы
- •5.2.2. Микроэлементы
- •5.3. Регуляция водно-солевого обмена
- •6. Методы изучения обмена веществ и энергии у животных
- •6.1. Основные виды обмена в организме животного
- •6.2. Калориметрия
- •Соответствие величин дыхательного коэффициента (дк) виду окисляемых органических веществ
- •Соответствие величин дыхательного коэффициента (дк) калорическим эквивалентам кислорода (кэк) и вкладам в теплопродукцию (в %) липидов и углеводов
- •6.3. Методы изучения метаболизма в отдельных органах и тканях животного
- •6.4. Методы исследования обмена белков
- •6.5. Методы изучения метаболизма отдельных веществ
- •7. Список рекомендуемой литературы
- •8. Словарь использованных терминов и сокращений
- •Ганглиозиды – гликолипиды с углеводными остатками.
- •Гликолипиды - группа липидов, содержащих сфингозин, жирную кислоту и не менее одного углеводного остатка.
- •Цереброзиды - простейшие гликолипиды с одной гексозой (галактозой или глюкозой).
4. Функциональная характеристика важнейших групп органических веществ
4.1. Углеводы
Любой организм приблизительно на 2% состоит из углеводов (сахаров).
4.1.1. Классификация
Простейшие углеводы (моносахариды) делят на группы по количеству атомов углерода (например, у триоз - 3 атома, у гексоз - 6) и положению карбонильной группы (в конце цепи у альдоз, а в других положениях – у кетоз). Наиболее распространенным моносахаридом является глюкоза (гексоза).
Молекулы сложных сахаров состоят из нескольких моносахаридов. Если их количество не превышает 10, такие полимеры называют олигосахаридами. Наиболее распространенными их представителями являются дисахариды - мальтоза (2 остатка глюкозы), лактоза (галактоза и глюкоза) и сахароза (глюкоза и фруктоза), а также трисахарид раффиноза (фруктоза, глюкоза и галактоза).
Полисахариды содержат более 10 одинаковых (гомополисахариды) или разных (гетерополисахариды) мономеров.
Наиболее распространены резервные гомополисахариды (состоят из остатков глюкозы): гликоген и крахмал. При избытке глюкозы, они накапливаются в растительных (крахмал) и животных (гликоген) клетках, а затем могут служить источником энергии для них. Гликоген хорошо растворяется в воде, а крахмал, при его нагревании, разделяется на нерастворимую амилозу и коллоидный раствор амилопектина.
К структурным полисахаридам относят целлюлозу (гомополимер глюкозы), хитин (гомополимер ацетилглюкозамина), пектины (гомополимеры галактуроновой кислоты), гемицеллюлозы (полимеры нейтральных моносахаров), а также гликозаминогликаны (например, гиалуроновая кислота состоит из звеньев ацетилглюкозаминов с глюкуроновой кислотой). Из целлюлозы (клетчатки) формируется каркас растений, который, дополняется пектинами и гемицеллюлозами. Хитин составляет основу опорных структур насекомых, ракообразных, грибов и водорослей, а гликозаминогликаны - соединительной ткани животных.
4.1.2. Этапы обмена
Первый этап. Полисахаридами богат рацион многих животных. В ходе переваривания крахмал и гликоген расщепляются пищеварительными соками до глюкозы, которая всасывается в кровь. Глубокие превращения клетчатки в желудочно-кишечном тракте обеспечивает только микрофлора.
Второй этап. Всосавшиеся в кровь моносахариды используются животными для синтеза других соединений или окисляются. Основным способом внутриклеточного окисления глюкозы является гликолиз, а остатков глюкозы из гликогена - гликогенолиз. Анаэробное окисление (рис. 3.) молекулы глюкозы приводит к образованию 4 молекул АТФ и двух молекул молочной кислоты (лактата). На это при гликолизе расходуются две, а при гликогенолизе - одна молекула АТФ. Таким образом, анаэробное окисление молекулы глюкозы увеличивает запасы АТФ на 2 молекулы, гликогенолиз – на три. В аэробных условиях лактат не образуется, а пировиноградная кислота используется в цикле Кребса, что может обеспечить образование до 38 молекул АТФ.
При низком содержании глюкозы в крови усиливается глюконеогенез (образование глюкозы из веществ неуглеводной природы). Он протекает преимущественно в печени и почках.
|
|
|
Межуточный обмен моносахаров с не более чем семью атомами углерода может осуществляться по пентозофосфатному пути. Он является основным источником рибозо-5-фосфата для клеток, способствует восстановлению НАДФ и активированию фолиевой кислоты, а также синтезу витамина С, холестерола, жирных кислот и некоторых гормонов. Субстраты данного пути участвуют и в гликолизе, что обеспечивает взаимосвязь разных путей метаболизма углеводов.