2015-10-13
1097
Лекція №2
Тема: «Обмін вуглеводів в організмі тварин»
План
§ 1. Обмін речовин та енергії – основні поняття.
§ 2. Перетравлення вуглеводів у ШКТ жуйних та нежуйних.
§ 3. Основний обмін вуглеводів у тканинах.
§ 4. Патології обміну вуглеводів у тварин.
Обмін речовин та енергії в живих організмах називають метаболізмом. Процеси метаболізму вивчаються динамічною біохімією. Метаболізм включає дві взаємозв'язані ланки: анаболізм і катаболізм або асиміляцію та дисиміляцію.
Асиміляція або анаболізм – процес утворення речовин, притаманних для даного організму з речовин корму (уподібнення).
Асиміляція завжди відбувається з затратою енергії. Прикладом асиміляції може бути синтез твердих жирів у жуйних (сала) з рідких жирів, що надходять з рослинними кормами (олії).
Дисиміляція (катаболізм) – процес розщеплення поживних речовин з вивільненням енергії. Універсальним джерелом енергії у живих організмах є АТФ (аденозинтрифосфорна кислота), яка утворюється з АДФ (аденозин-дифосфорної кислоти) і молекули ортофосфату. Для утворення АТФ необхідна енергія, яка вивільняється при розпаді поживних речовин. АТФ складається з азотистої основи аденіну, моносахариду рибози та трьох залишків ортофосфатноїкислоти (Рис.1).
|
|
|
Рис. 1. Структура АТФ, стрілками показані зв’язки між залишками ортофосфорної кислоти, спареними стрілками показані макроергічні (багаті енергією) зв’язки між β та γ залишками.
Хімічні зв'язки між 1 та 2 і 2 та 3 залишками фосфатної кислоти містять велику кількість енергії, яка виділяється при їх гідролізі (розщепленні за участю води), такі зв'язки називають макроергічні. При відщепленні 2 та 3 залишків фосфатної кислоти вивільняється від 40 до 60 кДж енергії
Синтез АТФ відбувається у тварин двома шляхами:
- окислювальним фосфорилюванням, коли до АДФ приєднується Н3РО4, при цьому використовується енергія, що виділяється при окисленні поживних речовин;
- субстратним фосфорилюванням – третій фосфатний залишок переноситься з інших речовин - макроергів
Синтез АТФ відбувається згідно реакції:
АДФ + Н3РО4 + Е = АТФ + Н2О (1)
Символом Е позначена енергія, що утворюється при розщеплення поживних речовин, зокрема глюкози. Тривалість існування АТФ – долі секунди, тому вона утворюється безпосередньо перед використанням – наприклад, під час хімічної реакції, яка відбувається із затратою енергії. Розпадається АТФ у реакції, що описується рівнянням 2:
АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4 + Н2О + Е (2)
Енергія, що виділяється в останній реакції, витрачається на скорочення м’язів, поділ клітин, синтез необхідних речовин тощо. Оскільки АТФ має короткий період існування, то енергія зберігається не у вигляді АТФ, а у вигляді речовин, що мають великий запас енергії, наприклад креатин фосфат, фосфоєнолпіруват, при розщепленні якого залишок фосфатної кислоти переноситься на АДФ з утворенням АТФ, такий процес називається субстратним фосфорилюванням:
|
|
|
Рис.2. Реакція утворення АТФ шляхом субстратного фосфорилювання.
Перетравлення вуглеводів
Метаболізм у живих організмах включає три основні етапи:
- підготовчий: розщеплення складних речовин корму до простих у ШКТ та їх всмоктування у кров;
- основний: обмін речовин у тканинах;
- з аключний: виведення продуктів обміну з організму.
