Биохими, нүүрс усны солилцоо: ойлголт ба утга

Агуулгын хүснэгт:

Биохими, нүүрс усны солилцоо: ойлголт ба утга
Биохими, нүүрс усны солилцоо: ойлголт ба утга
Anonim

Нүүрс ус нь уураг, өөх тостой хамт хүн, амьтны биеийн үндэс суурийг бүрдүүлдэг өргөн уудам органик бодис юм. Нүүрс ус нь биеийн эс бүрт байдаг бөгөөд олон төрлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Глюкозоор төлөөлдөг нүүрс усны жижиг молекулууд нь биеийг бүхэлд нь хөдөлгөж, эрчим хүчний функцийг гүйцэтгэдэг. Нүүрс усны том молекулууд хөдөлдөггүй бөгөөд голчлон барилгын функцийг гүйцэтгэдэг. Хүн хоол хүнснээс зөвхөн жижиг молекулуудыг ялгаж авдаг, учир нь зөвхөн гэдэсний эсүүдэд шингэж чаддаг. Нүүрс усны том молекулуудыг бие махбодь өөрөө бий болгох ёстой. Хүнсний нүүрс усыг глюкоз болгон задлах, түүнээс шинэ молекулуудыг нийлэгжүүлэх, мөн эдгээр бодисыг бие махбодид олон тооны хувиргах бүх урвалын нийлбэрийг биохимид нүүрс усны солилцоо гэж нэрлэдэг.

Ангилал

Бүтэцээс хамааран нүүрс ус хэд хэдэн бүлэгтэй байдаг.

Моносахаридууд нь хоол боловсруулах замд задардаггүй жижиг молекулууд юм. Эдгээр нь глюкоз, фруктоз, галактоз юм.

Нүүрс усны ангилал
Нүүрс усны ангилал

Дисахаридууд нь хоол боловсруулах замд хоёр моносахарид болж задардаг жижиг нүүрс усны молекулууд юм. Жишээлбэл, лактоз - глюкоз ба галактозын хувьд, сахароз - глюкоз ба фруктозын хувьд.

Полисахаридууд нь хоорондоо холбогдсон хэдэн зуун мянган моносахаридын үлдэгдэл (ихэвчлэн глюкоз)-аас бүрдэх том молекулууд юм. Энэ бол цардуул, махны гликоген.

Нүүрс ус ба хоолны дэглэм

Хоол боловсруулах зам дахь полисахаридын задрах хугацаа нь усанд уусах чадвараас хамааран өөр өөр байдаг. Зарим полисахаридууд гэдэс дотор хурдан задардаг. Дараа нь тэдний задралын явцад олж авсан глюкоз нь цусны урсгал руу хурдан ордог. Ийм полисахаридуудыг "хурдан" гэж нэрлэдэг. Бусад нь гэдэсний усны орчинд илүү муу уусдаг тул тэд илүү удаан задарч, глюкоз нь цусанд илүү удаан ордог. Ийм полисахаридуудыг "удаан" гэж нэрлэдэг. Эдгээр элементүүдийн зарим нь гэдэс дотор огт задардаггүй. Тэдгээрийг уусдаггүй хүнсний эслэг гэж нэрлэдэг.

нүүрс усны солилцоо
нүүрс усны солилцоо

Ихэвчлэн "удаан эсвэл хурдан нүүрс ус" гэсэн нэрийн дор бид полисахаридуудыг биш, харин тэдгээрийг их хэмжээгээр агуулсан хүнсний бүтээгдэхүүнийг хэлдэг.

Нүүрс усны хурдан ба удаан жагсаалтыг хүснэгтэд үзүүлэв.

Түргэн нүүрс ус Удаан нүүрс ус
шарсан төмс Хивэг талх
Цагаан талх Боловсруулаагүй будааны үр тариа
Төмс нухсан вандуй
Зөгийн бал Oatmeal
Лууван Сагаган будаа
Эрдэнэ шишийн ширхэгтэй Хөх тарианы хивэгтэй талх
Сахар Шахаргүй шинэхэн шахсан жимсний шүүс
Мюсли Бүтэн гурилтай гоймон
Шоколад Улаан шош
чанасан төмс Сүүн бүтээгдэхүүн
Бисквит Шинэ жимс
Эрдэнэ шиш Гашуун шоколад
Цагаан будаа Фруктоз
Хар талх Шар буурцаг
Манжин Ногоон ногоо, улаан лооль, мөөг
Банана -
Чамал -

Хоолны дэглэм барих бүтээгдэхүүнийг сонгохдоо хоол тэжээлийн мэргэжилтэн үргэлж хурдан, удаан нүүрс усны жагсаалтад тулгуурладаг. Нэг бүтээгдэхүүн эсвэл хоолонд агуулагдах өөх тосыг хурдан хослуулах нь өөх тосыг хуримтлуулахад хүргэдэг. Яагаад? Цусан дахь глюкозын хурдацтай өсөлт нь инсулины үйлдвэрлэлийг өдөөдөг бөгөөд энэ нь бие махбодийг глюкозын нөөц, тэр дундаа үүнээс өөх тос үүсгэх замыг хангадаг. Үүний үр дүнд бялуу, зайрмаг, шарсан төмс идэхэд жин маш хурдан нэмэгддэг.

Хоол боловсруулах

Биохимийн үүднээс авч үзвэл нүүрс усны солилцоо гурван үе шаттайгаар явагддаг:

  • Хоол боловсруулах. Хоол зажлах үед аманд эхэлдэг.
  • Нүүрс усны зөв бодисын солилцоо.
  • Биржийн эцсийн бүтээгдэхүүний боловсрол.

Нүүрс ус нь хүний хоол тэжээлийн үндэс юм. Томъёоны дагуузохистой хооллолт, хүнсний найрлагад уураг, өөх тосноос 4 дахин их байх ёстой. Нүүрс усны хэрэгцээ нь хувь хүн боловч өдөрт дунджаар 300-400 г шаардлагатай байдаг. Үүний 80 орчим хувь нь төмс, гоймон, үр тарианы найрлага дахь цардуул, 20 хувь нь түргэн нүүрс ус (глюкоз, фруктоз) юм.

Нүүрс ус шингээх диаграмм
Нүүрс ус шингээх диаграмм

Бие дэх нүүрс усны солилцоо мөн амны хөндийгөөс эхэлдэг. Энд шүлсний фермент амилаза нь полисахаридууд - цардуул, гликоген дээр ажилладаг. Амилаза нь полисахаридуудыг их хэмжээний хэлтэрхий болгон гидролиз (задардаг) - ходоодонд ордог декстрин. Нүүрс ус дээр ажилладаг ферментүүд байдаггүй тул ходоодонд агуулагдах декстрин нь ямар ч байдлаар өөрчлөгддөггүй бөгөөд хоол боловсруулах замын дагуу цааш дамжиж, нарийн гэдсэнд ордог. Энд хэд хэдэн фермент нүүрс ус дээр ажилладаг. Нойр булчирхайн шүүс амилаза нь декстринийг дисахаридын мальтоз болгон гидролиз болгодог.

Өвөрмөц ферментийг гэдэсний эсүүд өөрөө ялгаруулдаг. Мальтаза фермент нь мальтозыг моносахарид глюкоз болгон, лактаза нь лактозыг глюкоз, галактоз болгон, сахарозыг сахарозыг глюкоз ба фруктоз болгон гидролиз болгодог. Үүссэн монозууд нь гэдэснээс цусанд шингэж, хаалганы судсаар элэг рүү ордог.

Нүүрс усны солилцоонд элэгний үүрэг

Энэ эрхтэн нь гликогенийн нийлэгжилт, задралын урвалын улмаас цусан дахь глюкозын тодорхой түвшинг хадгалж байдаг.

Моносахаридын харилцан хувирах урвал элгэнд явагддаг - фруктоз ба галактоз нь глюкоз болж, глюкоз нь фруктоз болж хувирдаг.

Энэ эрхтэнд глюконеогенезийн урвал явагддаг -нүүрсустөрөгчийн бус прекурсоруудаас глюкозын нийлэгжилт - амин хүчил, глицерин, сүүн хүчил. Мөн инсулиназа ферментийн тусламжтайгаар гормоны инсулиныг саармагжуулдаг.

Глюкозын солилцоо

Глюкоз нь эрчим хүчний гол эх үүсвэр учраас нүүрс усны солилцооны биохими болон биеийн ерөнхий бодисын солилцоонд гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

Глюкозын хувиргалт
Глюкозын хувиргалт

Цусан дахь глюкозын хэмжээ тогтмол бөгөөд 4 - 6 ммоль/л байна. Цусан дахь энэ элементийн гол эх үүсвэр нь:

  • Хүнсний нүүрс ус.
  • Элэгний гликоген.
  • Амин хүчлүүд.

Глюкозыг биед дараах зорилгоор хэрэглэдэг:

  • эрчим хүч үйлдвэрлэх,
  • Элэг ба булчинд гликогенийн нийлэгжилт,
  • амин хүчлийн нийлэгжилт,
  • өөхний синтез.

Байгалийн эрчим хүчний эх үүсвэр

Глюкоз нь биеийн бүх эсийг эрчим хүчний бүх нийтийн эх үүсвэр юм. Өөрийнхөө молекулыг бий болгох, булчингийн агшилт, дулааныг бий болгоход эрчим хүч шаардлагатай. Эрчим хүч ялгарахад хүргэдэг глюкозын хувиргах урвалын дарааллыг гликолиз гэж нэрлэдэг. Гликолизийн урвал нь хүчилтөрөгчийн оролцоотой явагдах боломжтой бөгөөд дараа нь аэробик гликолиз эсвэл хүчилтөрөгчгүй нөхцөлд процесс нь агааргүй байдаг.

Агааргүй үйл явцын явцад глюкозын нэг молекул сүүн хүчлийн хоёр молекул (лактат) болж хувирч энерги ялгардаг. Анаэроб гликолиз нь бага эрчим хүч өгдөг: глюкозын нэг молекулаас ATP-ийн хоёр молекулыг гаргаж авдаг - химийн холбоо нь энерги хуримтлуулдаг бодис юм. Энэ аргаар авахэнерги нь араг ясны булчингийн богино хугацааны ажилд зарцуулагддаг - 5 секундээс 15 минут хүртэл, өөрөөр хэлбэл булчинг хүчилтөрөгчөөр хангах механизмууд асаах цаг байдаггүй.

Аэробик гликолизийн урвалын явцад глюкозын нэг молекул пирувийн хүчил (пируват) хоёр молекул болж хувирдаг. Энэ процесс нь өөрийн урвалд зарцуулсан энергийг харгалзан 8 ATP молекулыг өгдөг. Пируват нь цаашдын исэлдэлтийн урвалд ордог - исэлдэлтийн декарбоксиляци ба цитратын мөчлөг (Кребсийн мөчлөг, трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг). Эдгээр өөрчлөлтийн үр дүнд глюкозын молекул тутамд 30 ATP молекул ялгарна.

Гликоген солилцоо

Гликогенийн үүрэг нь амьтны организмын эсэд глюкозыг хадгалах явдал юм. Цардуул нь ургамлын эсэд ижил үүрэг гүйцэтгэдэг. Гликогенийг заримдаа амьтны цардуул гэж нэрлэдэг. Энэ хоёр бодис нь глюкозын олон дахин давтагдах үлдэгдэлээс үүссэн полисахарид юм. Гликоген молекул нь цардуулын молекулаас илүү салаалсан бөгөөд нягт юм.

Гликоген мөхлөгүүд
Гликоген мөхлөгүүд

Бие дэх нүүрс усны гликогенийн солилцооны үйл явц ялангуяа элэг, араг ясны булчинд эрчимтэй явагддаг.

Цусан дахь глюкозын хэмжээ ихсэх үед хоол идсэнээс хойш 1-2 цагийн дотор гликоген нийлэгдэнэ. Гликоген молекул үүсгэхийн тулд праймер хэрэгтэй - хэд хэдэн глюкозын үлдэгдэлээс бүрдэх үр. UTP-глюкоз хэлбэрийн шинэ үлдэгдэл нь праймерын төгсгөлд дараалан наалддаг. Гинж нь 11-12 үлдэгдэлээр өсөхөд 5-6 ширхэг ижил хэсгүүдээс бүрдсэн хажуугийн гинж нийлдэг. Одоо праймераас гарч буй гинж нь хоёр төгсгөлтэй - өсөлтийн хоёр цэгтэйгликоген молекулууд. Цусан дахь глюкозын өндөр концентраци хэвээр байх үед энэ молекул дахин дахин уртасч, салаалж байх болно.

Хоолны хооронд гликоген задарч (гликогенолиз) глюкозыг ялгаруулдаг.

Элэгний гликоген задарснаар гарган авч цусанд орж бүхэл бүтэн организмын хэрэгцээнд хэрэглэдэг. Булчин дахь гликогенийг задалж гаргаж авсан глюкозыг зөвхөн булчингийн хэрэгцээнд зарцуулдаг.

гликоген молекул
гликоген молекул

Нүүрс усны бус прекурсоруудаас глюкоз үүсэх - глюконеогенез

Бие махбодид хэдхэн цагийн турш гликоген хэлбэрээр хангалттай хэмжээний энерги хуримтлагддаг. Өлсгөлөнгийн өдрийн дараа энэ бодис элгэнд үлдэхгүй. Тиймээс нүүрс усгүй хооллолт, бүрэн өлсгөлөн, эсвэл удаан хугацаагаар бие махбодийн ажил хийх үед цусан дахь глюкозын хэвийн хэмжээ нь нүүрсустөрөгчийн бус прекурсорууд - амин хүчил, сүүн хүчлийн глицеролоос нийлэгжсэний улмаас хадгалагддаг. Эдгээр бүх урвал нь элэг, түүнчлэн бөөр, гэдэсний салст бүрхэвчинд голчлон тохиолддог. Тиймээс нүүрс ус, өөх тос, уургийн солилцооны процессууд хоорондоо нягт холбоотой байдаг.

Амин хүчил, глицеролоос глюкозыг өлсгөлөнгийн үед нийлэгжүүлдэг. Хоол хүнс байхгүй үед эд эсийн уураг нь амин хүчлүүд, өөх тос нь тосны хүчил, глицерин болон задардаг.

Сүүн хүчлээс глюкоз нь эрчимтэй дасгал хийсний дараа агааргүй гликолизийн үед булчин болон элгэнд их хэмжээгээр хуримтлагдах үед нийлэгждэг. Булчингаас сүүн хүчлийг элэг рүү шилжүүлж, тэндээс глюкозыг нийлэгжүүлж, ажиллахад буцаж ирдэг.булчин.

Нүүрс усны солилцооны зохицуулалт

Энэ үйл явц нь мэдрэлийн систем, дотоод шүүрлийн систем (даавар) болон эсийн доторх түвшинд явагддаг. Зохицуулалтын үүрэг бол цусан дахь глюкозын тогтвортой түвшинг хангах явдал юм. Нүүрс усны солилцоог зохицуулдаг гормонуудаас гол нь инсулин ба глюкагон юм. Эдгээр нь нойр булчирхайд үүсдэг.

хурдан ба удаан нүүрс ус
хурдан ба удаан нүүрс ус

Бие дэх инсулины үндсэн үүрэг бол цусан дахь глюкозын хэмжээг бууруулах явдал юм. Үүнийг хоёр аргаар хийж болно: цусан дахь глюкозыг биеийн эсэд нэвтрүүлэх, тэдгээрийн хэрэглээг нэмэгдүүлэх замаар.

  1. Инсулин нь глюкозыг булчин, өөхний тодорхой эд эсийн эсүүдэд нэвтрүүлэхийг баталгаажуулдаг. Тэдгээрийг инсулинаас хамааралтай гэж нэрлэдэг. Глюкоз нь инсулины оролцоогүйгээр тархи, лимфийн эд, цусны улаан эсэд ордог.
  2. Инсулин нь эсүүдэд глюкозын хэрэглээг сайжруулдаг:
  • Гликолизийн ферментийг идэвхжүүлэх (глюкокиназа, фосфофруктокиназа, пируваткиназа).
  • Гликоген нийлэгжилтийг идэвхжүүлэх (глюкозыг глюкоз-6-фосфат болгон хувиргах, гликоген синтазыг өдөөдөгтэй холбоотой).
  • Глюконеогенезийн ферментийг дарангуйлах (пируват карбоксилаза, глюкоз-6-фосфатаза, фосфоенолпируват карбоксикиназа).
  • Пентоз фосфатын мөчлөгт глюкозын шингээлтийг нэмэгдүүлнэ.

Нүүрс усны солилцоог зохицуулдаг бусад бүх гормонууд нь глюкагон, адреналин, глюкокортикоидууд, тироксин, өсөлтийн даавар, ACTH юм. Тэд цусан дахь глюкозын хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Глюкагон нь элэг дэх гликогенийн задрал, нүүрсустөрөгчийн бус глюкозын нийлэгжилтийг идэвхжүүлдэг.өмнөх хүмүүс. Адреналин нь элэг, булчин дахь гликоген задралыг идэвхжүүлдэг.

Биржийн зөрчил. Гипогликеми

Нүүрс усны солилцооны хамгийн түгээмэл эмгэг нь гипо- болон гипергликеми юм.

цусан дахь глюкоз
цусан дахь глюкоз

Гипогликеми нь цусан дахь глюкозын хэмжээ (3.8 ммоль/л-ээс доош) багассаны улмаас үүссэн биеийн байдал юм. Шалтгаан нь: гэдэс, элэгнээс цусан дахь энэ бодисын хэрэглээ буурах, эд эсэд хэрэглэх хэмжээ ихсэх зэрэг байж болно. Гипогликеми нь:-д хүргэж болно.

  • Элэгний эмгэг - нүүрсустөрөгчийн бус прекурсоруудаас гликогенийн нийлэгжилт эсвэл глюкозын нийлэгжилт алдагдсан.
  • Нүүрс усны өлсгөлөн.
  • Удаан хугацааны биеийн тамирын дасгал.
  • Бөөрний эмгэгүүд - анхдагч шээсний глюкозыг дахин шингээх чадвар алдагдсан.
  • Хоол боловсруулах эмгэг - хүнсний нүүрс ус задрах эмгэг эсвэл глюкоз шингээх үйл явц.
  • Дотоод шүүрлийн тогтолцооны эмгэгүүд - илүүдэл инсулин эсвэл бамбай булчирхайн даавар, глюкокортикоид, өсөлтийн даавар (GH), глюкагон, катехоламин дутагдалтай.

Гипогликемийн хамгийн том илрэл нь гипогликемийн кома бөгөөд энэ нь инсулины хэт их тунгаар I хэлбэрийн чихрийн шижинтэй өвчтөнүүдэд ихэвчлэн үүсдэг. Цусан дахь глюкозын хэмжээ бага байгаа нь тархины хүчилтөрөгч, эрчим хүчний өлсгөлөнд хүргэдэг бөгөөд энэ нь өвөрмөц шинж тэмдгийг үүсгэдэг. Энэ нь маш хурдацтай хөгжиж буйгаараа онцлог юм - хэрэв шаардлагатай арга хэмжээг хэдхэн минутын дотор хийхгүй бол хүн ухаан алдаж, үхэж болзошгүй. Дүрмээр бол чихрийн шижин өвчтэй хүмүүс глюкозын хэмжээ буурах шинж тэмдгийг анзаарч чаддаг.цус, юу хийхээ мэдэж аваарай - нэг аяга чихэрлэг шүүс ууж эсвэл чихэрлэг боов идээрэй.

Гипергликеми

Нүүрс усны солилцооны өөр нэг төрлийн эмгэг нь гипергликеми буюу цусан дахь глюкозын түвшин байнга өндөр (10 ммоль/л-ээс дээш) байгаатай холбоотой биеийн байдал. Шалтгаан нь: байж болно.

  • дотоод шүүрлийн системийн эмгэг. Гипергликемийн хамгийн түгээмэл шалтгаан нь чихрийн шижин юм. Чихрийн шижингийн I ба II хэлбэрийг ялгах. Эхний тохиолдолд өвчний шалтгаан нь энэ дааврыг ялгаруулдаг нойр булчирхайн эсийг гэмтээхээс үүдэлтэй инсулины дутагдал юм. Булчирхайн ялагдал нь ихэвчлэн аутоиммун шинж чанартай байдаг. II хэлбэрийн чихрийн шижин нь инсулины хэвийн үйлдвэрлэлээр хөгждөг тул инсулинаас хамааралгүй гэж нэрлэдэг; харин инсулин нь үүргээ гүйцэтгэдэггүй - булчин болон өөхний эд эсэд глюкозыг зөөдөггүй.
  • невроз, стресс нь гормоны үйлдвэрлэлийг идэвхжүүлдэг - адреналин, глюкокортикоидууд, бамбай булчирхай нь элэг дэх гликогенийн задрал, нүүрсустөрөгчийн бус прекурсоруудаас глюкозын нийлэгжилтийг нэмэгдүүлж, гликогенийн нийлэгжилтийг саатуулдаг;
  • элэгний эмгэг;
  • хэт идэх.

Биохимийн хувьд нүүрс усны солилцоо нь судалгаа, судалгааны хамгийн сонирхолтой, өргөн хүрээтэй сэдвүүдийн нэг юм.

Зөвлөмж болгож буй: