Реферат: Обмен углеводов в организме животного
Дальнейшее переваривание крахмала и других сахаров идет в тонком отделе кишечника, в 12 – перстной кишке, под действием амилазы и мальтозы поджелудочной железы, которые расщепляют α 1- 4-гликозидные связи в крахмале. Связи 1 – 6 разрывает фермент декстриназа. В тонком отделе кишечника эти ферменты действуют при рН = 7.8 и расщепляют крахмал до дисахаров мальтоз. Затем мальтоза гидролизуется мальтазой до двух молекул α,d – глюкозы и фруктозы; лактаза, расщепляющая лактозу до глюкозы и галактозы. Все ферменты переваривания углеводов относятся к классу гидролаз, то есть расщепляют гликозидные связи с присоединение молекул воды.
Гидролиз целлюлозы (клетчатки)
У травоядных (полигастричных) животных протекает под действием ферментов, синтезируемых микроорганизмами. У жвачных эти процессы происходят в рубце, у лошадей - в слепой кишке, у других животных – в толстом отделе кишечника.
Так, клетчатка распадается под действием целлюлоз до дисахаридов и целлобиоз, затем целлобиозы под действием целлобиазы гидролизуются до двух молекул β-d- глюкозы. Эти ферменты целлюлоза и целлобиаза расщепляют β- 1-4- гликозидные связи:
1 4
О
Затем β-d- глюкоза в рубце подвергается брожению под действием соответствующих ферментов, выделяемых с образованием летучих жирных кислот (ЛЖК): пировиноградной, уксусной, молочной, масляной, пропионовой, а также газов СО2 , СН4 .
ЛЖК являются энергетическим материалом, за счет их у крс удовлетворяется потребность в энергии более, чем на 40%. Они всасываются в кровь в преджелудках и других отделах пищеварительного тракта и вступают в обменные процессы.
При поедании животными кормов, хорошо подвергающихся бродильным процессам, в рубце может наблюдаться острая тимпания (вздутие, вследствие образования большого количества метана и СО2 в желудке), животное может погибнуть от удушья. Чтобы это предотвратить, надо добавлять к корму крахмал и сахар, то есть картофель и свеклу. При этом бактериальное разложение клетчатки ухудшается, так как микробы начинают усваивать более доступный материал.
Всасывание продуктов распада углеводов
Моносахариды всасываются в кровь слизистыми оболочками тонких кишок и частично в желудке. Процесс всасывания сложен и недостаточно изучен. Всосавшись в кровь, моносахариды с током крови по воротной вене доставляются в печень, где глюкоза фосфорилируется, а ее избыток идет на биосинтез гликогена, который откладывается в гепатоцитах.
Часть глюкозы, потупившей в печень или «мобилизованной» из нее путем распада гликогена, направляется в большой круг кровообращения и разносится во все ткани.
Благодаря резервированию избытка глюкозы в гликоген, а также при необходимости «мобилизации» ее из гликогена уровень сахара в крови поддерживается в определенных пределах: у свиней – 80-100 мг%, крс – 40-60мг%, у лошадей – 80-120мг%. Эти процессы регулируются гормонами, вырабатываемыми железами внутренней секреции.
Так, гормоны надпочечников – адреналин и норадреналин повышают уровень сахара в крови. Это явление называется гипергликемия. Гормон поджелудочной железы инсулин, наоборот, понижает уровень сахара в крови. Развивается гипогликемия. Инсулин стимулирует синтез гликогена из глюкозы. Выведение сахара с мочой называется гликозурия.
Расщепление углеводов в тканях происходит аэробным (с доступом кислорода) и анаэробным (без доступа кислорода) путями.
Анаэробное расщепление углеводов
Его называют гликолиз и гликогенолиз. Гликогенолиз – это когда расщепление начинается с гликогена, а гликолиз – когда с глюкозы. Происходит в цитоплазме. Гликогенолиз начинается с фосфоролиза гликогена. Фосфоролиз – это реакция расщепления вещества с присоединением элементов фосфорной кислоты.
ОН
n глюкоза(гликоген) + Н3 РО4 ФОСФОРИЛАЗА (n-1) глюкоза + Н – С – О – Р = О
Н – С – ОН Н – С – ОН ОН
Н –С – ОН
НО – С – Н О
НО – С – Н О
Н – С – ОН фосфоглюкомутаза
Н – С – ОН Н – С
Н – С НО ОН СН2 ОН
СН2 – О – Р =О Глюкозо – 1 – фосфат
Глюкозо – 6 – фосфат
Гликолиз
Н – С – ОН Н – С – ОН
Н – С – ОН Н – С – ОН