Реферат: Биохимия углеводов в организме человека - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Биохимия углеводов в организме человека

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 123 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУССКИ Й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ На тему: « Биохимия углеводов в организме чел овека » МИНСК, 2008 Важнейшими химическими с оединениями живых организмов являются углеводы. Они широко распростра нены в природе, в растительном мире они составляют 70-80% из расчета на сухое вещество, у животных содержание значительно меньше - 2 % массы тела. Роль их чрезвычайно важна, что и подтверждается разнообразными функциями, выпо лняемыми углеводами: Энергетическая – главный вид клеточн ого топлива, основной источник энергии для организма. Углеводы служат ос новным источником энергии для организма, обеспечивая его на 60%. Для деятел ьности мозга - единственным поставщиком энергии является глюкоза. При по лном распаде 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал. Пластическая – входят в состав оболоч ек клеток и субклеточных образований, содержатся во всех органах и тканя х. Функция запасных питательных веществ. Углеводы обладают способностью накапливаться в организме в виде крахм ала у растений и гликогена (печень, мышцы) у животных. Защитная функция – вязкие секреты, вы деляемые различными железами предохраняют стенки полых органов от мех анических повреждений и проникновения патогенных бактерий. Регуляторная функция – такой углевод как клетчатка участвует в перистальтике кишечника . Специфическая функция – проведение н ервных импульсов, образование антител. По химической природе углеводы это орг анические вещества состоящие из углерода, кислорода и водорода в соотно шении 1:2:1. Их разделяют на: Моносахариды - простые сахара , состоящ ие из одной молекулы. Среди них различают триозы, тетрозы, пентозы, гексоз ы. Олигосахариды – молекулы которых сод ержат от 2 до 10 остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями ( сахароза). Полисахариды – высокомолекулярные у глеводы, состоящие из большого числа моносахаридов ( крахмал, гликоген). Полисахариды разделяются на гомо- и гетеро- полисахар иды. - Гомо полисахариды име ют в своем составе моносахариды только одного вида. - Гетеро полисахариды - это комплексы различных видов моносахаридов и их производных (например, мукополисахариды). С точки зрения функционального назначения полисахар иды также могут быть разделены на структурные (целлюлоза) и резервные (кр ахмал, гликоген). Рассмотрим более подробно эти группы : К простейшим углеводам, имеющим биологическое значени е, относятся простые сахара или моносахариды, имеющие формулу С 6 Н 12 О 6 , например, глюкоза и фруктоза. Эти два простых сахара слегка различаются между собо й по расположению составляющих их молекулы атомов, и это различие обусла вливает некоторую разницу в их химических свойствах. С оединения с одинаковой молекулярной формулой, но различным расположен ием атомов называют изомерами. Это внутреннее строение молекулы отражается с помощью структурных формул, в которых атомы предс тавлены своими символами (С, Н, О и т.д.), а химические связи, или силы, удержив ающие атомы вместе - линиями соединяющими символы. Свойства соединения зависят от его конформации, т.е. е го пространственной структуры (молекулы имеют трехмерную структуру). В растворе молекулы глюкозы и других простых сахаров не вытянуты в виде прямых цепей, а свернуты в плоские кольца, образованные в результате сое динения двух несмежных углеродных атомов через атом кислорода. Глюкоза - единственный моносахарид, содержащийся в нашем организме в ско лько-нибудь значительном количестве. Все другие, потребляемые нами угле воды превращаются в печени в глюкозу. Н Н Ѕ Ѕ С = О Н- С -ОН Ѕ Ѕ Н- С -ОН С = О Ѕ Ѕ ОН-С-Н ОН-С-Н Ѕ Ѕ Н- С -ОН Н- С -ОН Ѕ Ѕ Н- С -ОН Н- С -ОН Ѕ Ѕ Н- С -ОН Н- С -ОН Ѕ Ѕ Н Н глюкоза фруктоза Глюкоза - абсолютно необходимая составная часть крови. В норме ее содерж ание в крови и тканях млекопитающих составляет около 0,1% по массе. Некотор ое увеличение содержания глюкозы в организме не причиняет особого вред а, уменьшение же его повышает возбудимость некоторых клеток головного м озга, так что они начинают реагировать на очень слабые стимулы. Импульсы, получаемые от этих клеток мышцами могут вызвать судороги, привести к пот ере сознания и даже к смерти. Глюкоза необходима для метаболизма клеток головного мозга и для этого необходим определенный уровень содержания ее в крови. Надлежащая концентрация глюкозы в крови поддерживается при п омощи чрезвычайно сложного механизма, в котором участвуют нервная сист ема, печень, поджелудочная железа, гипофиз и надпочечники. Олигосахариды - содержат от 2 до 10 остатк ов моносахаридов, соединенных гликозидными связями. Молекулы дисахаридов имеют общую формулу С 12 Н 22 О 11 , они как бы составлены из двух молекул моносах аридов, соединившихся в результате отщепления одной молекулы воды. Трос тниковый и свекловичный сахара представляют собой сахарозу - соединени е одной молекулы глюкозы с одной молекулой фруктозы. Известны и другие д исахариды, все они имеют одну формулу, но различаются расположением атом ов в молекуле и в связи с этим и некоторыми химическими и физическими сво йствами. Мальтоза, или солодовый сахар, состоит из двух молекул глюкозы; л актоза (молочный сахар), содержащийся в молоке всех млекопитающих, образ ована одной молекулой глюкозы и одной молекулой галактозы. Эти сахара за метно различаются между собой по степени сладости. Самый сладкий из обыч ных сахаров - фруктоза. Она более чем в 10 раз слаще наименее сладкого сахар а - лактозы. Сахароза занимает промежуточное положение. Сахарин - синтети ческое вещество, которое значительно слаще любого из сахаров, им пользую тся, если надо придать пище сладкий вкус без употребления сахара, а также больные сахарным диабетом. Полисахариды. Углеводы, имеющие самые большие молекулы, - это полиса хариды, в том числе крахмал и целлюлоза, молекулы которых состоят из боль шого числа моносахаридных группировок, либо соединенных в одну прямую д линную цепь (амилаза), либо образующих разветвленную структуру (амилопек тин). Число молекул сахара, соединенных в одной молекуле крахмала, точно н е известно, оно неодинаково в разных молекулах, поэтому формулу крахмала можно написать так: ( С 6 Н 10 О 5 ) х - где х - неизвестное большое число моносахаридных групп, объединенных в молекулу крахмала. О собые ферменты - амилазы - гидролизуют крахмал и полисахариды, расщепляя их сначала на более короткие цепочки из простых сахаров, а затем на свобо дные моносахариды. Эти ферменты катализируют реакции, в которых молекул ы воды как бы вклиниваются между моносахаридными остатками, разрывая ан гидридные связи. Крахмалы различаются между собой по числу и типу моно сахаридных групп и являются обычными компонентами как растительных, та к и животных клеток. Животный крахмал - гликоген, отличается от раститель ного чрезвычайно сильной разветвленностью молекулы и большой раствори мостью в воде. Растения накапливают углеводы в форме крахмалов, животные в форме гликогена; накопить глюкозу как таковую невозможно, ибо ее небол ьшие молекулы диффундировали бы из клеток. Более крупные и менее раствор имые молекулы крахмала и гликогена не проходят через плазматическую ме мбрану. У человека и других высших животных гликоген накапливается глав ным образом в печени и мышцах. Четыре фермента, действуя в определенной п оследовательности, легко превращают гликоген печени в глюкозу, которая затем доставляется кровью к другим частям тела. Клетки большинства растений обладают прочными наружны ми стенками из целлюлозы - нерастворимого полисахарида, молекула которо го, как и молекула крахмала, составлена из множества молекул глюкозы. Одн ако в молекуле крахмала последовательные молекулы глюкозы соединены a -гликозидными связями, а в молекуле целл юлозы они соединены b -гликозидными связ ями и не расщепляются ферментами, переваривающими крахмал. В клетке углеводы играют роль легко мобилизуемого “т оплива” для снабжения метаболических процессов энергией. Глюкоза в кон ечном счете расщепляется до углекислоты и воды с выделением энергии. Нек оторые углеводы, соединяясь с белками и липидами образуют структурные к омпоненты клеток и их оболочек. Рибоза и дезоксирибоза, сахара, содержащ ие по 5 атомов углерода входят в состав рибонуклеиновой (РНК) и дезоксириб онуклеиновой (ДНК) кислот. Углеводный обмен в организме челове ка складывается в основном из следующих процессов: 1. Расщепление в желудочно-кишечном тракте до моносаха ридов, поступающих с пищей ди- и поли- сахаридов. Всасывание в кровь в кише чнике. 2. Синтез и распад гликогена (печень). 3. Анаэробное расщепление глюкозы: гликолиз - без потребления кислорода. 4. Взаимопревращение гексоз. 5. Аэробный метаболизм пирувата- с потреблением кислорода, цикл Кребса. 6. Глюконеогенез - образование углеводов из неуглеводных продуктов. Рассмотрим этапы углеводного обмена . До 90% всосавшихся моносахаридов (глюкоза главным обра зом) через капилляры кишечных ворсинок попадают в кровеносную систему и с током крови через воротную вену доставляются в печень, остальное колич ество моносахаридов поступает по лимфатическим путям в венозную систе му. В печени глюкоза превращается в гликоген. Благодаря способности к от ложению гликогена создаются условия для накопления в норме некоторого резерва углеводов. При повышении энергетических затрат в организме в ре зультате возбуждения ЦНС обычно происходит усиление распада гликогена и образование глюкозы. При недостатке кислорода углеводы распадаются по анаэробному типу, а пр и насыщении кислородом – по аэробному. Гликолиз - расщепление глюкозы без потр ебления кислорода, сложный ферментативный процесс, протекающий в тканя х человека и животных. В результате глюкоза превращается в молочную кисл оту с образованием богатых энергией фосфорных соединений – АТФ. глюкоза+2 АТФ+2 Фн ® молоч ная кислота+2 АТФ+2 Н 2 О Процесс гликолиза катализируется 11 ферментами и прот екает в цитоплазме клетки. Биологическое значение гликолиза - образова ние богатых энергией фосфорных соединений. В первой стадии гликолиза затрачивается 2 молекулы АТФ (1 и3 реакции) Во второй стадии образуются 4 молекулы АТФ (фосфоглицераткиназная и пиру ваткиназная реакции), Таким образом, энергетическая эффективность гликолиза составляет 2 мол екулы АТФ на 1 молекулу глюкозы, изменение свободной энергии при расщепл ении 1 молекулы глюкозы глюкоза ® молочная кисл ота + 210 кДж/моль к.п.д. составляет около 0,4 В процессе гликолиза ряд последовательных реакций начинается с «актив ации» глюкозы. Взаимодействие глюкозы с АТФ, в результате которого образ уется глюкозо-6-фосфат и АДФ, катализируется ферментом гексокиназой. При этом переносится только концевая фосфатная группа аденозинтрифосфата и остается аденозиндифосфат (АДФ). После этой подготовительной реакции п роисходит перестройка молекулы с образованием фруктозо-6-фосфата, затем - перенос второй фосфатной группы с образованием фруктозо-1,6-дифосфата (ф руктоза с фосфатными группами при 1 и 6 атомах углерода) и АДФ. Фруктозо-1,6-ди фосфат, расщепляется ферментом альдолазой на два трехуглеродных сахар а: 3-фосфоглицериновый альдегид и диоксиацетонфосфат, которые могут прев ращаться друг в друга под влиянием фермента триозофосфатизомеразы. 3-фосфоглицериновый альдегид реагирует с соединением, содержащим SH-груп пу, при этом образуется группировка, способная отдавать водород молекул е НАД. Продукт этой реакции - фосфоглицериновая кислота, связанная с SH-гру ппой фермента, затем реагирует с неорганическим фосфатом, образуя 1,3-дифо сфоглицериновую кислоту и свободный фермент с SH-группой. Другой продукт - 3-фосфоглицериновая кислота превращается в 2-фосфоглицериновую кислот у, после чего происходит образование макроэргического фосфата путем от щепления молекулы воды (дегидратация). Продукт этой реакции - фосфопировиноградная кислота - может отдавать сво ю фосфатную группу молекуле АДФ с образованием АТФ и свободной пировино градной кислоты. Это вторая макроэргическая фосфатная связь, образовав шаяся на уровне субстрата при превращении глюкозы в пировиноградную ки слоту. Из каждой молекулы глюкозы образуются по 2 молекулы 3-фосфоглицери нового альдегида и таким образом, в процессе превращения глюкозы в пиров иноградную кислоту образуются 4 макроэргические связи. Однако две из них используются в самом этом процессе. Поэтому в конечном итоге мы получае м 2 макроэргические связи. 1) глюкоза +АТФ ® глюкозо-6- фосфат+АДФ (фосфорилирование) гексокиназа, Мg 2+ 2) глюкозо-6-фосфат ® фрукт озо-6-фосфат глюкозофосфатизомераза 3) фруктозо-6-фостат+АТФ ® ф руктозо-1,6-дифосфат+АТФ Мg 2+ , фосфофруктокиназ а 4)фруктозо-1,6-дифосфат ® ди гидроксиацетонфосфат+ 3-фосфоглицериновый альдегид, альдолаза 5) изомеризация триозофосфатов дигидроксиацетонфосфат ® 3-фосфоглицериновый альдегид триозофосфатизомераза 6)3-фосфоглицериновый альдегид+ НАД+Н 3 РО 4 ® 1,3дифосфоглицериновая кислота, глицеральдегид фосфатдегидрогеназа 7) 1,3-дифосфоглицериновая кислота+АДФ ® 3-фосфоглицериновая кислота+АТФ, фосфоглицераткиназа 8) 3-фосфоглицериновая кислота ® 2-фосфоглицериновая кислота, фосфоглицеромутаза 9) 2-фосфоглицериновая кислота ® фосфопировиноградная кислота, энолаза 10)фосфопировиноградная кислота+АДФ ® пировиноградная кислота+АТФ, пируваткиназа 11) пировиноградная кислота+НАДН 2 ® молочная кислота +НАД, лактатдегидрогеназа 1 и 3 реакции лимитируют (опре деляют) скорость гликолиза, ингибируются АТФ. В анаэробных условиях, в отсутствие кислорода, служащег о конечным акцептором электронов, реакции переноса электронов прекращ аются, как только все промежуточные акцепторы перейдут в восстановленн ое состояние, “приняв” все возможное количество электронов. Метаболизм глюкозы в этих условиях ведет к накоплению пировиноградной кислоты, кот орая принимает атомы водорода от восстановленных пиридиннуклеотидов с образованием молочной кислоты и окисленного НАД + , эту реакцию катализирует лактатдегидрогеназа, действующа я в обратном направлении. В результате превращения глюкозы в молочную кислоту образуются 2 макроэргические фосфатные связи и таким путем клетки даже в отсутствие кислорода могут получать небольшое количество энергии. В клетках дрожжей пировиноградная кислота превращается в ацетальдегид , который может принимать атомы водорода от восстановленного НАДН с обра зованием НАД+ и этилового спирта. Синтез гликогена из глюкозы протекает в несколько этапов. Сначала глюкоза фосфорилируется за счет АТФ и превра щается в глюкозо-6-фосфат. Эта реакция катализируется глюкокиназой. Далее глюкозо-6-фосфат переходит в глюкозо-1-фосфат (фосфоглюкомутаза). Глю козо-1-фосфат реагирует с уридинтрифосфатом (УТФ), при этом образуется ури динфосфоглюкоза. Глюкозный остаток УДФ глюкозы используется для удлин ения молекулы гликогена, а освободившийся УДФ фосфорилируется за счет А ТФ и превращается в УТФ. Таким образом, процесс синтеза гликогена протек ает с затратой энергии, освобождающейся при распаде АТФ. Преобладающим путем распада является фосфоролитический путь. Гликогенолиз – распад гликогена до гл юкозо-6-фосфата, который может включаться в процесс гликолиза. 1) гликоген распадается до глюкозо-1-фосфата При участии фермента фосфорилазы 2) Далее глюкозо-1-фосфат под действием фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-6-фосфат дальнейшие превращения идут в двух направлениях: глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозу с использованием глюкозо-6-фосфа тазы глюкозо-6-фосфат включается в цикл Кребса Поступающая в печень фруктоза фосфорилируется за счет АТФ при участии ф руктокиназы, в результате образуется фруктозо-1-фосфат, далее под действ ием альдолазы он расщепляется на две триозы и затем превращается в пиров иноградную кислоту. Распад и синтез гликогена в печени, эти 2 процесса обеспечивают постоянс тво концентрации сахара в крови. Соотношение между синтезом и распадом р егулируется нейро-гуморальным путем. АКТГ, глюкокортикоиды и инсулин увелич ивают содержание гликогена в печени. Адреналин, глюкагон, соматотропный гормон гипофиза и т ироксин стимулируют распад гликогена. Механизм действия этих гормонов неодинаков: Инсулин угнетает глюкозо-6-фосфатазу, способствуя накоплению гликогена. Глюкокортикоиды увеличивают количество гликогена в печени косвенным п утем, способствуя превращению белков и жиров в углеводы. АКТГ стимулирует синтез гликогена через кору надпочечников. Адреналин и глюкогон вызывают распад гликогена, активируя фосфорилазу. Соматотропный гормон гипофиза уменьшает количество гликогена в печени косвенно стимулируя выделение глюкогона поджелудочной железой. Глюконеогенез – это синтез глюкозы из неуглеводных компонентов, например молочной или пировиноградной кисл от. Протекает в клетках печени и почек. Большинство реакций глюконеогене за представляет собой обращение реакций гликолиза. Процесс окисления аминокислот начинается с их дезамин ирования, т.е. отщепления аминогруппы. Оставшаяся углеродная цепь подвер гается дальнейшим превращениям и в конце концов вступает в цикл Кребса. Так, например, аланин, после дезаминирования дает пировиноградную кисло ту. Глутаминовая кислота - a -кетоглутаро вую, а аспарагиновая - щавелевоуксусную. Эти 3 аминокислоты вовлекаются в цикл Кребса непосредственно, Другие аминокислоты, помимо реакции дезам инирования должны пройти еще несколько дополнительных реакций, прежде чем они смогут участвовать в цикле Кребса. ЛИТЕРАТ УРА 1. Мецлер Д. Биохимия. Т. 1, 2, 3. “Мир”2000 2. Ленинджер Д. Основы биохимии. Т.1, 2, 3. “Мир”2002 3. Фримель Г. Иммунологические методы. М. “Медицина2007 4. Медицинская электронная аппаратура для здравоохранения. М. 2001 5. Резников А.Г. Методы определения гормонов. Киев “Наукова думка”2000 6. Бредикис Ю.Ю. Очерки клинической электроники. М. “Медицина”1999
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
К черной бухгалтерии нас приучали ещё со школы, когда говорили: - Один пишем, два в уме!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Биохимия углеводов в организме человека", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru