Биохимические основы жизнедеятельности организма человека - Волков Н.И., Несен Э.Н. 2000

Биохимические основы жизнедеятельности организма человека
Биохимия углеводов
Расщепление углеводов в процессе пищеварения и их всасывание в кровь

Расщепление сложных углеводов пищи начинается в ротовой полости под действием ферментов амилазы и мальтазы слюны (рис. 60). Оптимальная активность этих ферментов проявляется в щелочной среде. Амилаза рас­щепляет крахмал и гликоген, а мальтаза — мальтозу. При этом образуют­ся более низкомолекулярные углеводы — декстрины, частично — мальтоза и глюкоза.

В желудке расщепление углеводов пищи не происходит, так как отсут­ствуют специфические ферменты гидролиза углеводов, а кислая среда же­лудочного сока (pH 1,5—2,5) подавляет активность ферментов слюны. В тонком кишечнике происходит основной распад углеводов пищи. В две­надцатиперстной кишке под действием фермента амилазы сока поджелу­дочной железы сложные углеводы постепенно расщепляются до дисахари­дов. Далее дисахариды под действием высокоспецифических ферментов мальтазы, сахаразы и лактазы расщепляются до моносахаридов, в основ­ном глюкозы, фруктозы, галактозы. Эти ферменты находятся на щеточной кайме эпителия слизистой оболочки кишечника, поэтому распад углеводов происходит не только в полости кишечника, но и на мембранах клеток сли­зистой оболочки.

Рис. 60 Схема расщепления углеводов пищи в процессе пищеварения

В организм человека поступает большое количество клетчатки (целлю­лозы). В тонком кишечнике она не расщепляется, так как отсутствуют фер­менты, необходимые для ее гидролиза. Частичное расщепление клетчатки происходит до целлобиозы и глюкозы в толстом кишечнике под действи­ем бактериальных ферментов. Образовавшиеся углеводы используются микроорганизмами для своей жизнедеятельности. Микроорганизмы также используют клетчатку для биосинтеза витаминов К, В₁₂, фолиевой кисло­ты. Нерасщепившаяся целлюлоза выводится из организма.

Всасывание образовавшихся моносахаридов (глюкозы, фруктозы) стенками тонкого кишечника и поступление их в кровь происходит путем активного транспорта с участием белка-переносчика, градиента Na⁺ и АТФ (см. главу 5). Ионы Na⁺ активируют АТФ-азу, которая ускоряет распад АТФ и освобождение энергии, необходимой для проникновения этих моносаха­ридов через стенки кишечника. Всасывание других моносахаридов осу­ществляется посредством пассивной диффузии, так как их содержание в крови низкое. Скорость всасывания отдельных моносахаридов неодинакова. Так, если скорость всасывания глюкозы принять за 100 %, то скорость вса­сывания галактозы составит 110 %, фруктозы — 43, маннозы — 19, пентозы — 15, арабинозы — 9 %.

Процесс всасывания моносахаридов в кишечнике регулируется нерв­ной и гормональной системами. Под действием нервной системы может измениться проницаемость кишечного эпителия, степень кровоснабжения слизистой оболочки кишечной стенки и скорость движения ворсинок, в ре­зультате чего меняется скорость поступления моносахаридов в кровь во­ротной вены. Всасывание глюкозы активируется гормонами коры надпо­чечников, гипофиза, щитовидной и поджелудочной желез и подавляется адреналином.

Интенсивная мышечная деятельность замедляет всасывание углево­дов, а легкая и непродолжительная работа усиливает всасывание глюко­зы. Повышение температуры окружающей среды до 35—40 °С угнетает, а понижение до 25 °С — усиливает всасывание углеводов, что связано, по-видимому, со стимуляцией энергетического обмена углеводов.