Въглехидрати или въглехидратите са група биомолекули, открити във всички живи организми и вируси. Следователно те принадлежат към така наречените първични метаболити. Наличието на въглехидрати в диетата е особено високо. Те често съставляват 60% от общия обем храна. От хранителна гледна точка тази пропорция изглежда излишна, което често води до затлъстяване. Въглехидратите обаче трябва да бъдат в диетата, без тях не би имало оползотворяване на мазнините. Въглехидратите са основни хранителни вещества, съхранявани под формата на гликогени или метаболизирани до мазнини. Храносмилането на въглехидрати започва в устата. В киселото стомашно съдържание храносмилането спира, след което продължава в тънките черва, където както полизахаридите, така и олигозахаридите се разграждат до основни монозахариди. След това монозахаридите се фосфорилират, абсорбират и транспортират от кръвта до черния дроб и оттам до целия организъм.

след това

ФУНКЦИЯ НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ

Въглехидратите изпълняват много функции:

• Източник на енергия (повечето въглехидрати, но главно глюкоза)

• Структурна (строителна) функция (главно целулоза и хитин)

• Функция за съхранение (нишесте в растения, гъби и животински гликоген)

• Компонент на ензими, хормони и нуклеинови киселини (напр. ДНК, РНК или АТФ)

• Част от биологични мембрани (гликопротеини и гликолипиди)

РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ

Въглехидратите са разделени на три основни групи: Монозахариди Олигозахариди Полизахариди

Разпределение на монозахариди

• Според броя на въглеродите във веригата, ние разделяме монозахаридите на триози, тетрози, пентози, хексози и хептози. и т.н.

• Според наличието на кетонна или алдехидна функционална група, ние разделяме монозахаридите на кетози и алдози.

Разпределение на олигозахариди

• Според броя на монозахаридните единици във веригата ги разделяме на дизахариди (2 единици), тризахариди (3 единици) и т.н.

• Според наличието на свободна хемиацетална група в молекулата ги разделяме на редуциращи - те имат свободен хемиацетал и могат да се окисляват нередуциращо - те нямат свободен полуацетал и не могат да се окисляват

Разпределение на полизахариди

Полизахаридите могат да бъдат разделени според тяхната поява на

АНАЕРОБНА ГЛИКОЛИЗА

Под анаеробна гликолиза имаме предвид последователност от метаболитни трансформации, при които глюкозата се разгражда до пировиноградна киселина (млечна киселина). Целта на този метаболизъм е да спечели определено количество енергия (под формата на АТФ). Глюкозата е „универсално“ хранително вещество в тъканите, така че анаеробната гликолиза се извършва в цялото тяло. След това получената млечна киселина се транспортира от кръвта до черния дроб, където се окислява до CO2 + H2O или от нея отново се образува глюкоза респ. гликоген.

ГЛИКОГЕНОЛИЗА

Глюкозата не може да се съхранява от клетките по осмотични причини, така че основният резервен източник на въглехидрати е гликогенът. Гликогенолизата се осъществява чрез действието на фосфорилазата, при която глюкозо-1-фосфатът се разцепва. След това се превръща в глюко-6-фосфат чрез фосфоглюкокиназа.

ПЕНТОС НАКРАТКО

Повече от 90% от глюкозата се преработва чрез гликолиза. Съществува обаче и друг важен начин за преработка на глюкозата в организма, т.нар хексозомонофосфатна връзка, понякога наричана пентозен цикъл, но по същество това не е цикъл, а метаболитен клон, чиято цел е производството на някои много важни захари (напр. рибоза-5-фосфат) и производството на NADPH (никотинамид аденин динуклеотид фосфат диафораза)., коензим, необходим за биосинтетични процеси, напр. биосинтез на мастни киселини. Хексозомонофосфатното съкращаване се основава на глюкозо-6-фосфат, след изпълнение на целта му се образуват метабилоти, които участват в анаеробната гликолиза. Поради своето предназначение, хексозомонофосфатното скъсяване се появява главно в мастната тъкан, кората на надбъбречната жлеза, черния дроб и др., Докато напр. ензимите от това късо съединение липсват в мускулната тъкан.

АЕРОБНА ГЛИКОЛИЗА

Основният процес е т.нар цикъл на трикарбоксилна киселина (TCA цикъл или голям цикъл на Krebs). Той окислява ацетил КоА до CO2 + H2O, но също така преработва метаболити от други цикли или метаболитни процеси. Основната цел на цитратния цикъл е печалбата на енергия, която се реализира чрез образуването на АТФ. В повечето случаи обаче АТФ се образува само чрез крайни окисления, т.е. Чрез окисление на редуцирани пиридинови коензими. Както аеробната гликолиза, така и крайното окисление се осъществяват в митохондриите.

ГЛУКОГЕНОГЕНЕЗА, ГЛИКОГЕНОЕОГЕНЕЗА

Обратният процес, т.е. биосинтезата на глюкоза, респ. Гликогенът се получава, когато тялото е в анаболна фаза, има излишък от енергия. Гликонеогенезата се стимулира от глюкокортикоиди. Глюконеогенезата обаче не е просто обратният процес на гликолиза. А именно, някои реакции на гликолиза са практически необратими и поради това организмът трябва да използва други „байпас“ процеси по обратния път, за да получи метаболита енергийно на по-високо качество.

БИОСИНТЕЗА НА ГЛУКУРОНИДИ UDP

- глюкозата се окислява до UDP - глюконова киселина. Тогава това има детоксикиращи ефекти (например при детоксикацията на фенол), но също така увеличава разтворимостта на веществата (например образуването на билирубинглукуронид). Повишената разтворимост на веществата във вода под формата на глюкурониди след това позволява по-доброто им отделяне с урината и жлъчката.

РЕГУЛИРАНЕ НА МЕТАБОЛИЗМА НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ

Метаболизмът на захарта се контролира неврохормонално. Необходим е баланс на хормони и глюкагони, за да се поддържа нормалната кръвна глюкоза. Освен това има ефект на адреналин (увеличава гликемията) и хормон на растежа, чието ниво е повишено при диабетици. Соматостатинът от хипоталамуса е инхибитор на секрецията на растежен хормон. Соматомедин е напълно еквивалентен на инсулин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Въглехидратите са много важни за живота на индивида. Това се доказва и от представянето им в храната. Те са чудесен източник на енергия за всички тъкани на човешкото тяло. Когато обаче един от контролните центрове за нивата на захарта се провали, се получават доста сериозни заболявания. Напр. хипергликемия и хипогликемия.