Запасны вуглявод жывёл. Запасным вугляводам ў жывёльнай клетцы з'яўляецца глікаген або крухмал? Як называецца запасны вуглявод жывёл клетак?

Усю біяхімічных актыўнасць жывёльнай клеткі можна апісаць двума дзеясловамі: «запасіць» і «расходаваць". Чым маладзей арганізм, тым больш працэсы сінтэзу і запасания арганічных рэчываў будуць пераважаць над іх расшчапленнем і расходаваннем. Тлумачыцца гэта проста: каб расці і «будаваць» свой арганізм, трэба шмат пластычнага матэрыялу і, вядома ж, энергіі. Галоўным будаўнічым рэчывам клеткі з'яўляецца бялок, а дамінуючым злучэннем, які дае энергію - глікаген.

Ён лічыцца запасным вугляводам, рэзервуецца ў клетках печані і шкілетных цягліц ўсіх млекакормячых: як жывёл, так і чалавека. Вывучэнню яго уласцівасцяў і будзе прысвечана гэтая праца.

Што і дзе мы запасацца

На ўзроўні жывёльнай клеткі арганічныя рэчывы сінтэзуюцца і назапашваюцца ў яе структурных адзінках - арганэл. Вавёркі сінтэзуюцца ў Рыбасомы, ліпіды і вугляводы - у каналах гладкай Эндаплазматычная сеткі. У арганізме млекакормячых запасы арганічных рэчываў назапашваюцца ў шкілетных цягліцах, печані, падскурнай тлушчавай абалоніне і сальніку. Запасным вугляводам жывёл з'яўляецца глікаген, які сінтэзуецца з глюкозы, якая змяшчаецца ў крыві.

Яна утвараецца як прадукт дысіміляцыя харчовых прадуктаў, у склад якіх уваходзіць, перш за ўсё, раслінны крухмал: хлеба, бульбы, рысу. Гэтыя рэчывы расшчапляюцца ў ротавай паражніны, страўніку, а таксама ў дванаццаціперснай кішцы. Менавіта ў ёй адбываецца іх асноўнай распад. Ўтварылася глюкоза ўсмоктваецца ў крывяносныя капіляры варсінак тонкага кішачніка і затым разносіцца крывёй ў мышцы і пячонка, дзе і сінтэзуецца запасны вуглявод жывёл і чалавека.

Што такое глікаген

Хоць у назве рэчывы прысутнічае частка слова «гликос», што ў перакладзе з грэцкага азначае «салодкі», яно амаль не мае густу. Хутчэй за ўсё, такая назва паказвае на яго прыналежнасць да класа складаных вугляводаў, якія змяшчаюць рэшткі глюкозы, сапраўды салодкай на густ. Глікаген мае выгляд бесструктурнага парашка белага колеру. Ён гідрафільнай і ўтварае калоіднай раствор, падобны на малако. З'яўляючыся запасным вугляводам ў жывёльнай клетцы, поліцукрыд падвяргаецца гідролізу ў кіслай асяроддзі ў некалькі этапаў. Прадуктамі яго ўзаемадзеяння з вадой з'яўляюцца дэкстрыны, далей - мальтозу і, нарэшце, глюкоза. Будучы палімераў, глікаген мае выгляд сумесі разгалінаваных цепочечных малекул рознай масы.

біяхімічныя ўласцівасці

Мы ўсталявалі той факт, што глікаген з'яўляецца запасным вугляводам жывёльнай клеткі. Рэзервовыя рэчывы такога тыпу перажываюць у цытаплазме гепатацытаў, лейкацытаў і миоцитов два ўзаемна процілеглых працэсу. Першы: дысіміляцыя, якая прыводзіць да вызвалення малекул глюкозы і другі - асіміляцыю, якая перакладае лішак глюкозы ў запасны палімер - глікаген. Ён акумулюецца ў арганізме і з'яўляецца запасам энергіі, якая выкарыстоўваецца ў працэсе жыццядзейнасці жывёльнага і чалавека.

Як сінтэзуецца жывёльны крухмал

Нагадаем, што, з хімічнага пункта гледжання, ён уяўляе сабой высокамалекулярныя злучэнні - палімер, мономера якога з'яўляюцца рэшткі α-d глюкозы. Каб яны звязаліся паміж сабой гликозидными сувязямі, неабходная актывацыя, гэта значыць «разгойдванне» сігма-сувязяў вугляроднага шкілета гексозы. Гэта дасягаецца ў так званай гексокиназной рэакцыі. Запасны вуглявод жывёл сінтэзуецца з глюкоза-6-фасфату. Гэта рэчыва - прадукт гексокиназной рэакцыі. Фермент, каталізуе вышэйназваны механізм змяшчаецца ў цытаплазме клетак нырак, слізістага пласта тонкага кішачніка і печані жывёл і чалавека.

расшчапленне глікагену

Як мы ўжо высветлілі раней, запасным вугляводам ў жывёльнай клетцы з'яўляецца крухмал - глікаген. Біяхімічнымі даследаваннямі ўстаноўлена, што яго расшчапленне не можа адбывацца без удзелу спецыфічнага фермента - фосфорилазы. Яна працуе ў кіслай асяроддзі ў прысутнасці малекул неарганічнага фасфату. Сам фермент становіцца актыўным пад уздзеяннем гармона падстраўнікавай залозы - глюкагона. Яго прысутнасць у крыві сведчыць аб тым, што ўзровень глюкозы ў ёй нізкі. Таму жывёльны арганізм мабілізуе рэсурсы запаснога вуглявода - глікагену і пачынае яго расшчапляць, каб атрымаць дадатковую порцыю глюкозы.

Гэты працэс называецца гликогенолизом. Нейрафізіялогіі ўстаноўлена, што гармоны стрэсу - адрэналін і норадреналіна, выпрацоўваемыя наднырачнікамі, таксама правакуюць гликогенолиз.

Печань і яе роля ў абмене вугляводаў

У біялогіі гэтую самую буйную стрававальную залозу млекакормячых называюць біяхімічнай завода. Сапраўды, у ёй адбываецца вельмі шмат ферментатыўных рэакцый, якія забяспечваюць абмен рэчываў і энергіі, то ёсць метабалізм. Як ужо вядома, запасным вугляводам ў жывёльнай клетцы з'яўляецца глікаген. Яго распад хутка прыводзіць да насычэння крыві глюкозай - галоўнай крыніцай энергіі для ўсіх млекакормячых і чалавека.

Згублены жывёльны крухмал папаўняецца ў іх арганізмах шляхам прыёму крухмалістыя ежы: бульбы, хлеба, рысу. Усе гэтыя прадукты падвяргаюцца расшчапленню ў стрававальным тракце, і атрыманая глюкоза паступае ў кроў, а з яе - у клеткі, асабліва шкілетных цягліц і печані. У іх адбываецца сінтэз жывёльнага крухмалу пад дзеяннем фермента - глюкопирофосфорилазы.

Якія працэсы працякаюць у шкілетных цягліцах

Як і ў печані, у миоцитах - цягліцавых клетках, назапашваецца жывёльны крухмал. Так як маса цягліц нашмат больш чым вага печані, то і ўтрыманне глікагену ў іх значна вышэй. Падчас фізічных нагрузак жывёльны крухмал пачынае расшчапляцца. Малочная кіслата, адукаваная з прычыны гліколізу, трапляе ў кроў і пераносіцца ў клеткі печані і нырак. У іх з кожных двух малекул малочнай кіслаты сінтэзуецца адзін моль глюкозы, якая затым перакладаецца ў рэзервовы поліцукрыд. Рэакцыя адбываецца з выкарыстаннем энергіі АТФ. Такім чынам, запасным вугляводам жывёльнай клеткі з'яўляецца глікаген, акумуліруюцца миоцитами, гепатацытаў, клеткамі коркавага пласта нырак, міякарда і клеткамі лёгкіх.

Ролю ферментаў у абмене жывёльнага крухмалу

Як было ўстаноўлена раней, запасны вуглявод жывёл клетак называецца гликогеном. У выніку двух узаемна процілеглых напрамкаў у метабалізме: расшчаплення і сінтэзу, ён таксама ўдзельнічае ў гэтых рэакцыях. Ўзаемнае ператварэнне глюкозы ў глікаген і назад магчыма толькі пры ўдзеле ў гэтых рэакцыях складанай ферментатыўнай сістэмы. У яе ўваходзяць каталізатары гликогеногенеза, такія як: фосфоглюкомутаза (ператварае глюкоза-6-фасфат ў глюкоза-1-фасфат) і УДФ- глюкопирофосфорилаза (забяспечвае незваротнасць сінтэзу глікагену). Рэакцыі расшчаплення адбываюцца ў прысутнасці гликогенфосфорилазы і яшчэ двух ферментаў, паслядоўна отщепляющих бакавыя разгалінавання ў ланцугах глікагену. Сістэма ўсіх вышэйназваных ферментаў дзейнічае толькі на абмен глікагену ў гетеротрофные жывёльнай клетцы, таму правільным адказам на тэставы пытанне: запасным вугляводам ў жывёльнай клетцы з'яўляецца: 1.Крахмал, 2 Глікаген? - будзе зацвярджэнне пад нумарам 2.

Парушэнні вугляводнага абмену і яго наступствы

Зыходзячы з вышэйпрыведзенай фактаў, намі было ўстаноўлена, што запасным вугляводам ў жывёльнай клетцы з'яўляецца глікаген. Парушэння яго абмену могуць быць выкліканыя двума відамі прычын. Першы - хібнасці ў харчаванні і ладзе жыцця, другі - прыроджаныя заганы ў працы ферментатыўнай сістэмы арганізма. Сукупнасць ферментаў, якія адносяцца да яе, адказвае як за расшчапленне жывёльнага крухмалу, так і за яго адукацыю з глюкозы, якая знаходзіцца ў крыві. Таму паталогіі ўзнікаюць як у рэакцыях пластычнага абмену, так і энергетычнага. Яны называюцца гликогенозами. Як было вызначана вышэй, запасным вугляводам ў жывёльнай клетцы з'яўляецца глікаген, назапашваюцца, перш за ўсё, у печані і шкілетных цягліцах. Адсюль і два віды сіндромаў: мышачнай і пячоначнай этыялогіі. Да першай групы ставіцца хвароба Мак-Ардля. У хворага не выпрацоўваецца фермент фосфорилаза. Гэта прыводзіць да з'яўлення ў мачы хромопротеида - міяглабіну, які вылучаецца пры цяжкай фізічнай працы. З прычыны гэтага адбываецца разбурэнне мышачнай тканіны і з'яўленне сутаргавых станаў.

Да печеночным сіндромам ставіцца хвароба Гіркі. Яна сустракаецца найбольш часта, пачынаючы з дзіцячага ўзросту. У хворых у клетках печані адсутнічае фермент, які перакладаецца прадукт першаснага расшчаплення глікагену ў глюкозу, таму ў крыві хворага назіраецца вельмі нізкі ўзровень цукру (гипогликимия), а ў мачы з'яўляецца ацэтон, які выклікае інтаксікацыю арганізма.

У дадзеным артыкуле намі былі разгледжаны механізмы абмену жывёльнага крухмалу - глікагену, які праходзіць у клетках млекакормячых і чалавека.